100Gbps급 EML 소재 독자개발해 400Gbps 속도 구현
전량 일본에 의존하던 25G EML 수입 대체 효과 기대
국내 연구진이 데이터 전송속도를 4배 향상시키고, 데이터 처리 용량은 8배 증가시킨 400Gbps급 신호 전송용 킨 광 송ㆍ수신 엔진을 국산화했다. 10만명이 동시에 고화질 유튜브 영상을 스트리밍할 수 있는 수준의 기술이다.
한국전자통신연구원(ETRIㆍ원장 김명준)은 광 송ㆍ수신 엔진과 엔진에 들어가는 광소자를 설계부터 제작까지 모두 국산화해 대면적 데이터센터용 400G 광 송ㆍ수신 엔진 및 광소자 기술을 독자 개발했다고 25일 밝혔다.
데이터센터에서는 그동안 100Gbps용 광트랜시버를 주로 사용했다. 레이저다이오드(EML : Electro-absorption Modulated Laser) 소자 4개를 사용, 25Gbps급 채널 4개를 사용했다.
25G EML은 그동안 전량 일본에서 수입해 온 소자다. 이번에 ETRI가 성능을 월등하게 높인 소자를 국산화 함에 따라 일본의 수출규제에 효과적으로 대응할 수 있게 됐다.
뿐만 아니라 이 기술을 사용화하면 국내 기업이 세계 데이터센터 시장에서 글로벌 기업과 경쟁할 수 있는 힘을 갖추게 될 것으로 기대된다.
ETRI 연구진은 지난 8일부터 5일 동안 미국 샌디에이고에서 열린 세계 최대 광통신 학술회의 'OFC 2020'에서 이 기술을 발표, 기술력을 인정받았다.
ETRI 연구진은 EML 소자 성능을 100Gbps급으로 개선해 전송속도를 4배로 끌어올렸다. 이렇게 개발한 광 송ㆍ수신 엔진은 기존처럼 광트랜시버에 내장해 사용할 수 있고, 통신 장비 라인카드 보드 상단에 부착할수도 있다.
이처럼 채널당 100Gbps급 광 송ㆍ수신 엔진을 이용해 표준 규격을 맞추면서도 400G급 속도를 구현한 것은 세계에서도 처음이다.
연구진은 이번에 개발한 광학엔진을 손가락 하나 크기의 광트랜시버에 실장할 수 있도록 소형화 했다. 상용화가 이뤄지면 라인카드 하나에 광학엔진 64개를 장착할 수 있다.
처리 용량도 크게 늘렸다. 기존 통신장비는 전면부에 광트랜시버 32개를 장착하는 구조다. 반면 이번에 개발한 엔진은 통신장비의 라인카드 상부에 최대 64개까지 부착할 수 있다.
기존 장비에 비해 전송 속도가 4배 빠른 광 송ㆍ수신 엔진을 2배 더 부착할 수 있으니 총 처리 용량은 최대 8배로 늘어난다. 기존 처리 용량은 최대 3.2테라바이트(TB)였다. 이번에 개발한 기술을 적용하면 25.6TB로 늘어난다.
ETRI는 이 기술을 국내 광부품 업체에 이전해 일본의 수출 규제에 대비하는 것은 물론이고 국내 기업이 세계 데이터센터 시장에서 글로벌 기업과 경쟁할 수 있도록 지원할 계획이다. 1Tbps급 소자 개발에도 도전한다.
백용순 ETRI 광무선원천연구본부장은 "빠르게 성장하는 데이터센터 시장에 적용할 수 있는 400G 광 송ㆍ수신엔진과 핵심 광소자를 세계 최초로 개발, 국내 광부품 산업 경쟁력 확보에 크게 기여할 수 있게 됐다"고 말했다.
한편 시장조사전문기관에 따르면 오는 2023년 데이터센터용 광트랜시버 시장은 약 8조3000억원 규모를 형성할 전망이다. 이 가운데 78%는 100G급 이상 장비가 차지할 것으로 예측된다.
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