미국 샌프란시스코에서 진행되고 있는 2016 인텔 개발자포럼(Intel Developer Forum)의 행사 2일차(현지 시각 18일)에 인텔 데이터센터그룹의 수석 부사장인 다이앤 브라이언트(Diane Bryant)는 인텔이 100기가바이트(G) 규모의 통신용 광학 송수신기(transceiver)인 인텔 실리콘 포토닉스(Intel® Silicon Photonics)의 대량 생산을 시작했다고 발표했다.
이번 발표 제품은 인텔 실리콘 포토닉스100G PSM4(Parallel Single Mode fiber 4-lane) 및 인텔 실리콘 포토닉스 CWDM4(Coarse Wavelength Division Multiplexing)이다. 두 제품은 고속의 저전력 소형 폼팩터들로서 특히 데이터센터 내 스위치 간 광 연결 등 데이터 통신 애플리케이션에 활용될 수 있도록 개발됐다.
마이크로소프트(MS) 애저 클라우드 하드웨어 엔지니어링 총괄 책임자인 쿠사그라 바이드(Kushagra Vaid)는 다이앤 부사장의 연설 무대에 함께 자리해 데이터센터 내 폭증하는 트래픽에 대해 소개한 후 실리콘 포토닉스가 어떻게 오늘날 데이터센터의 광 연결 요구사항들을 지원하고, 미래 네트워크가 직면할 문제들을 해결할 수 있는 지에 대해 설명했다.
이번 발표는 지난 몇 년간 실리콘 포토닉스의 상용화 및 대용량 구축을 기대해 온 업계에 주요한 이정표가 될 것이다. 광학 네트워크 공급 기업 및 사업자들은 주요 광학 기술이 실리콘 CMOS 기술로 통합되고, 이를 통해 규모 및 제조 역량이 확대되는 것을 기다려왔다. 그렇다면 이는 데이터 센터에는 어떤 의미일까?
전세계 클라우드 데이터센터에 있어 연결성(connectivity)에 대한 요구는 급격히 증가하고 있다. 특히 기기 대 기기 사이에서 트래픽 발생이 폭발적으로 늘고 있다. 하지만 네트워크는 데이터 증가 혹은 컴퓨팅 및 스토리지 성능 향상을 따라 잡지 못하고 있다.
이에 클라우드 서비스 제공 업체들은 대역폭 확대 및 네트워킹 저해 요소 제거를 위해 구리선 보다 고속 연결을 가능하게 하는 방법을 찾고 있으며, 동시에 가장 가격 효율적인 기술 및 구축 방식을 원하고 있다. 인텔 실리콘 포토닉스는 클라우드 서비스 제공 업체들의 이러한 요구 사항을 충족시켜주면서 데이터센터에 혁신을 불어넣을 수 있다.
인텔 실리콘 포토닉스는 단일 반도체 칩 안에 실리콘의 제조 확장성 및 기능과 광학 성능을 결합했다. 이를 통해 광학 신호 전송 및 수신 기능을 갖춘 실리콘 기반 요소들을 구축하고, 광섬유 케이블상에서 최대 7km의 긴 거리에 걸쳐 초당 100기가비트(gigabit)의 속도로 대용량 정보를 주고 받는 것을 가능하게 한다.
현재 본 제품들은 스위치 간 연결을 위해 대규모 데이터센터 내에 이미 구축되고 있다. 서버로 이어지는 대역폭이 점차 증가함에 따라 향후 광학 네트워크는 대역폭이 올라갈수록 도달 범위에 점점 제한을 받는 구리선 연결을 대체하게 될 것이다.
스위치 장비에 있어서도 몇 년 이내에 400G 제품이 100G 제품을 대체하게 될 것이다. 그리고 전기적 I/O 대역폭 및 밀도가 점차 전체 스위치 대역폭 및 기수(radix)를 지원하기 어려워짐에 따라 이러한 집적도의 증가는 프론트 플레이트(front-plate) 플러그형(pluggable) 광학 칩을 온보드(on-board) 광합 칩으로 대체하게 하고, 결국에는 스위치 ASIC(주문형반도체)과 통합하도록 만들 것이다.
인텔 실리콘 포토닉스는 가장 유연하고 컴팩트한 광학 통합 플랫폼으로서 이러한 개발을 가능하게 할 차별화된 제품이다. 인텔은 스위치 ASIC와의 통합으로 대역폭 밀도가 Gbps/mm2 기준으로 최대 100배까지 증가하며, Gbps당 전력 소비는 최대 3배까지 높아질 것으로 예상하고 있다. 인텔 실리콘 포토닉스는 미래 데이터센터 및 데이터센터의 광학 연결에 있어 요구되는 밀도, 대역폭, 도달 범위 및 비용 요구사항들을 충족시킬 수 있는 기능들을 갖췄다.
실리콘 포토닉스에는 20세기 가장 중요한 발명품으로 꼽히는 실리콘 집적 회로와 반도체 레이저가 결합되어 있다. 인텔의 실리콘 플랫폼에 빛이 통합되어 실리콘의 기술 역량과 규모 수준으로 대역폭과 광 연결성의 혜택을 활용할 수 있게 된 것이다. 이번 발표로 인텔은 반도체 제조에 포토닉스 기술을 적용한 첫 번째 제품인 인텔 실리콘 포토닉스의 상용화를 입증했으며, 해당 제품에 구현된 기술의 전문성을 성공적으로 부각했다. 인텔 실리콘 포토닉스 제품 및 기술에 대한 자세한 정보는 인텔 홈페이지(intel.com/siliconphotonics)를 통해 확인 가능하다.
