서버나 컴퓨터 칩 간 전송 데이터를 빛으로 주고받을 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국전자통신연구원(ETRI·원장 김흥남)은 김경옥 나노인터페이스소자연구실 책임연구원 연구팀이 컴퓨터 내 칩 간 데이터 송수신 방식인 전기신호 대신 빛을 집적해 이용하는 실리콘 송·수신 단일칩을 개발했다고 8일 밝혔다.
이 기술은 미래창조과학부 정책지정사업 지원을 받아 이루어져다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 지난 달 게재됐다.
이 기술은 기존 전기 데이터 전송속도인 라인당 최대 1~2Gbps를 10배에서 40배까지 끌어 올릴 수 있다. 채널당 10~40Gbps 속도를 내는 셈이다. 풀HD급 영화 1편(4GB)을 0.8초에 전송한다. 전송 거리에도 구애받지 않는다. 일반 컴퓨터 환경에서도 광통신 속도를 그대로 구현할 수 있다.
평면상 데이터 광통신뿐 아니라, 3차원 칩 적층 구조에서도 광통신 응용이 가능하다.
연구진은 또 실리콘 칩 간 라인당 속도가 초당 20기가비트(Gb)의 저전력 초고속 광연결 프로토 타입도 선보였다.
실리콘 광 부품시장에 대비한 액티브 광케이블, 고성능 광커넥터, 네트워크 광트랜시버, 휴대기기 등에 적용될 수 있는 저가 실리콘 포토닉스 부품 제조기술도 확보 했다.
ETRI는 향후 이 기술이 컴퓨터 CPU, 메모리 등 미래 컴퓨터 칩에 플랫폼으로 적용되면 비교적 경제성 있는 웨이퍼 수준 양산 공정이 가능할 것으로 내다봤다.
고성능 컴퓨터(HPC)나 중앙처리장치(CPU), 메모리, 3차원 IC, 광부품 등 광범위한 산업에 적용할 수 있다.
상용화는 광통신부품 2~3년, 광송수신 단일칩은 5년 내로 보고 있다. 현재 국내 반도체 회사와 다각도로 접촉 중이다.
김경옥 나노인터페이스소자연구실 책임연구원은 “실리콘 포토닉스 기술을 구현하는 데 3대 난제인 소이(SOI)기판 적용, 소자 크기와 성능개선, 칩-레벨 광원 문제를 모두 해결했다”며 “향후 컴퓨터 내 데이터 처리 속도를 40배까지 끌어 올릴 수 있을 것”이라고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com