인텔, 광학 컴퓨팅 I/O기술 고도화 성공

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인텔이 기존 광학 컴퓨팅 입출력(I/O) 기술 한계를 극복한 연구개발(R&D) 성과를 거뒀다. 입출력 성능과 전력 효율성을 높인 광학(포토닉스) 기술을 구현, 차세대 컴퓨팅 I/O 시장을 열 기틀을 마련했다. 인텔이 확보한 공정을 활용해 대량 생산 등 상용화 가능성도 높였다.

8채널 하이브리드 III-V/실리콘 분산 피드백(DFB) 레이저 어레이
<8채널 하이브리드 III-V/실리콘 분산 피드백(DFB) 레이저 어레이>

인텔랩은 다파장 통합 포토닉스 기술을 구현, 업계 표준을 뛰어넘는 결과값을 도출했다고 7일 밝혔다. 포토닉스로 대표되는 광학 컴퓨팅 I/O는 구리선으로 전기 신호를 전송하는 기존 I/O 대신 광섬유를 통한 고대역폭 신호를 주고받을 수 있다. 차세대 I/O 기술로 손꼽힌다.

인텔 랩은 +/-0.25 데시벨(㏈)의 우수한 출력 균일도와 ±6.5% 파장 간격 균일도를 제공하는 8파장 분산 피드백(DFB) 레이저 어레이를 구현했다. 출력과 파장 간격 균일도는 업계 평균치를 상회하는 수치다.

이번 연구 결과는 균일한 광 출력 전력을 유지하면서 광원을 균일한 파장으로 분리, 뛰어난 광 기술 기반 연결 성능을 보여준다. 기존 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM) 기술에서는 구현하기 어려웠던 파장 간격 균일성과 출력 문제를 해결했다. 향후 급증하는 고대역폭 인공지능(AI)과 머신러닝 수요에 대응, 첨단 광학 연결 기술을 사용하는 차세대 컴퓨팅 I/O를 만들 수 있다.

기술 핵심이 되는 레이저 어레이는 인텔의 상용 300㎜ 하이브리드 실리콘 광학 플랫폼을 바탕으로 설계·제작됐다. 인텔 공정에서 300㎜ 실리콘 웨이퍼 제조와 동일한 노광 기술을 활용했다. 기존 공정 기술을 십분 활용해 제조 역량을 키울 수 있었다. 대량 생산 시 비용 절감도 가능하다. 인텔은 중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU)·메모리 간 높은 전력 효율과 연결성을 높이기 위해 포토닉스 기술을 적용할 방침이다.

인텔은 급증하는 데이터를 처리하고 전송할 통신 인프라와 데이터센터에서 실리콘 포토닉스 수요가 증가할 것으로 예측했다. 인텔 연구조직인 인텔랩에서 실리콘 포토닉스 기술에 대한 R&D를 진행 중이다. 성공적인 연구성과를 기반으로 상용화를 결정, 데이터센터 사업부에 기술을 넘겨 사업화했다. 인텔은 2016년 상용제품 출시 이후 600만개 이상 인텔 100G 트랜시버와 통합 레이저를 보급했다. 현재 인텔 랩은 통합 포토닉스 전담 연구 조직을 개설해 차세대 기술을 지속 개발하고 있다.

8개 마이크로 링 변조기 및 광 도파관
<8개 마이크로 링 변조기 및 광 도파관>

나승주 인텔코리아 상무는 “최근 국내에서도 실리콘 포토닉스 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 대규모 데이터센터에서 건물 간, 층간 더 빠른 데이터 전송이 가능해 데이터센터의 성능 향상은 물론 비용 감소 효과도 기대할 수 있다”며 “데이터센터뿐 아니라 통신 인프라에도 사용되고 있다”고 밝혔다.

시장조사업체 폴라리스마켓리서치에 따르면 세계 실리콘 포토닉스 시장규모는 연평균 27.4% 성장률로 2021년 10억달러에서 2030년까지 약 90억달러 규모로 성장할 것으로 예측한다.

권동준기자 djkwon@etnews.com