- 본 이전기술은 과학기술정보통신부 정보통신·방송 기술개발사업 일환으로 수행하는 ‘광 클라우드 네트워킹 핵심기술 개발 과제’ 일환으로 진행되는 과제의 3차년도 연구 수행 및 결과물로 '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'이다.
- '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'은 하기와 같은 구성 기능 및 인터페이스, 그리고 하드웨어 기능을 지원한다.
[구성 기능 및 인터페이스, 하드웨어 기능]
- 100G PAM-4 electrical high speed line 및 RF connector I/F
- 실리콘 포토닉스 칩 I/F
- MZM Control, MZM PD Monitor, MZM Driver Control, LD Current Control using MCU
- TIA Control, TIA Monitor using MCU
- WB I/F
- Power on/off sequence
- 고품질 영상, 초실감 미디어 서비스 등 초광대역, 초실감 서비스 인프라를 제공하여 일반 인류의 풍요로운 라이프 스타일을 제공하려는 노력으로 인하여 데이터센터 스위치/라우터 장비, B5G 이동통신 프론트홀/백홀 광전송 장비, 메트로/코어 광전송 장비 등에서의 데이터 처리 속도와 양은 지속적으로 증가되고 있음.
- 메가 데이터 센터는 225,000 ft2이상의 면적에 9,001개 이상의 렉이 보유된 데이터센터로 정의되는데, 최근 건설이 완료 되었거나 건설 중인 데이터 센터의 규모는 메가 데이터센터의 5~32배 규모로 커지고 있는 추세임.
- 구글, 페이스북, 아마존 등의 서비스 제공자(service provider)들은 건설비용을 낮추기 위해 현재 사용 중인 100Gb/s 전송속도의 광트랜시버를 400Gb/s의 광트랜시버로 대체하려는 움직임이 2017년부터 이미 시작 되었고, 2019년은 이를 위한 프로토 타입의 시험이 진행 중임.
- 2007년 구글의 데이터 센터 운영 비용으로 2조 3천억원이 사용되자 기존 시스템 업체에서 광트랜시버를 선정하지 않고 데이터 센터가 광트랜시버를 직접 접촉 및 선정하고 있으므로 광트랜시버 시장의 안정성이 매우 높음
- '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'을 이용하여 ‘100Gb/s PAM-4 변조방식 광트랜시버’를 구현함으로써 해외 선진 업체와 동등한 기술력을 확보 할 수 있고, 아울러, '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'을 이용하여 글로벌 선도 업체들에 대한 OEM 및 ODM 제안을 수주하여 안정적 매출처 확보
- [소형화, 고밀도 인터페이스] 광학 엔진의 고밀도 집적화 및 패키지 측면에서 기존 기술은 광-전 소자의 구성을 2차원 평면에 패키지 하는 수준이었지만, 본 기술은 2.5 및 3차원 평면 광-전 소자의 단일 집적화 패키지 구현
- [단일 집적화 패키지] 본 이전기술인 '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'에서는 광학 엔진의 단일 집적화 패키지에서의 도전적 형상 기술로 구현한 점에서 특징 및 장점 제공
(1) 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 구성 기술
- 실리콘 기반 포토닉스 광송수신 소자 100Gb/s PAM-4 고속-고밀도 PCB 설계 기술
- 실리콘 기반 포토닉스 광송수신 소자 칩온보드 패키지 기술
(2) 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 구성 송수신 제어 및 시험 기술
- 실리콘 기반 포토닉스 광송수신 소자 칩온보드 제어 기술
- 실리콘 기반 포토닉스 광송수신 소자 칩온보드 제어 성능 최적화 기술
(1) 기술문서
- 요구사항 정의서, 상세설계서, 시험절차/결과서: 제공
(2) 하드웨어
- 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드의 회로도(Schematic): 제공
- 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드의 아트워크(Artwork): 제공
- 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드의 거버 파일(Gerber): 제공
- 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 시제품 보드: 1 set 대여
(대여 기간: 기술 이전 계약 체결 후 3개월 이내)
- 실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 활용 기술전수업체 시제품 적용을
위한 제반 설계, 제작 지원
. 기술전수업체 시제품 개발을 위한 구성 설계(회로도, 아트워크) 지원
. 기술전수업체 시제품 개발을 위한 공정 소요 부품 설계(Jig. FAB 등) 지원
. 기술전수업체 시제품 개발을 위한 공정(Die bonding, Wire bonding, Optical
coupling 등) 지원
- [직접시장] '실리콘 기반 100Gbps 광트랜시버 칩온보드 기술'은 50G x 8ch PAM-4 Client RX 및 TX, 100G x 4ch PAM-4 Line Rx [0:3] Tx [0:3]의 인터페이스를 활용하여 100Gb/s, 200Gb/s, 400 Gb/s, 800Gb/s 시장을 형성하고 있는 데이터 센터를 직접 시장으로 적용 가능하고,
- [간접시장] 이러한 신호 속도를 요구하는 고속·대용량 광연결(Optical Inter-connectivity)의 Optical HDMI, Super Computer, 항공·선박 광통신망, 스마트 시티 등의 활용·간접 시장으로 확대되는 기회를 제공함.
- ‘공정 단순화’, ‘저가화’, ‘국산화’의 추가 경쟁 요인을 갖출 수 있는 핵심 기술 확보