성공적인 시연으로 데이터 센터 네트워킹의 새로운 영역 개척
시에나(NYSE: CIEN), 하이퍼라이트 및 맥길 대학교는 2km 구간에서 최초의 3.2Tb/s(8×448Gb/s) O대역 IMDD 전송을 달성했다고 발표하며 기존 광 인프라를 활용하여 데이터 처리량을 두 배로 늘릴 수 있는 방법을 시연했다.
업계 최초의 이 이정표는 8-WDM 및 DR8 구성을 활용하여 달성되었으며, 시에나의 224GBaud DAC를 사용해 448Gb/s PAM4 신호를 생성하고 하이퍼라이트의 140GHz 박막 리튬 나이오베이트(TFLN) 변조기를 이용해 광 신호를 전송함으로써 이루어졌다. 본 실험은 맥길 대학교의 전송 시스템과 관련 디지털 신호 처리 소프트웨어를 사용하여 수행되었다.
더 높은 전송 속도에 대한 요구는 대규모 AI 공장에 의해 촉발되고 있으며, 이러한 시설은 저전력 소비의 고속 광학 기술을 활용하는 확장 가능한 네트워크를 필요로 한다. 이러한 요구를 해결하기 위해 이 시연에서는 고급 CMOS 공정과 통합 포토닉스를 사용하여 트랜시버 설계를 개선하였으며 이를 통해 전력 소비와 복잡성을 줄일 수 있는 방법을 보여주었다.
핵심 내용
- 이번 시연은 다음 세대의 데이터 센터 내부 네트워크 속도 등급을 위한 전례 없는 링크 성능을 달성한 선구적인 과학적 성과였다.
- 하이퍼스케일러의 엄격한 요구 사항에 부합하는 구성으로 레인당 400G 광 링크가 성공적으로 운영되었다.
- 2km CWDM (FR8)
- 2km 병렬 광 케이블 (DR8+)
- 500m 병렬 광 케이블 (DR8)
시연 세부 사항
- 맥길 대학교는 송수신 DSP를 포함한 실험을 수행했으며 448Gb/s PAM 신호를 생성하도록 DAC를 프로그래밍하고 수신기에서 수신한 데이터를 처리했다.
- 시에나의 3nm CMOS 기반 224GBaud DAC는 448Gb/s PAM4/PAM8 신호를 생성했다(그림 1 참조).
- FR8 시연에서는 하이퍼라이트의 완전 패키징형 125GHz 표준 변조기가 사용되었으며, DR8 시연에서는 하이퍼라이트의 140GHz 대역폭을 가진 차동 구동 변조기 8개가 통합된 DR8 칩이 사용되었다(그림 1 참조).
- 전자 측정 장비 기업 키사이트의 113GHz UXR 실시간 오실로스코프는 수신된 전기 데이터를 디지털화하여 10비트 ADC를 통해 초당 256개 샘플로 샘플링했다.
- 사전 FEC BER이 6.1E-4 미만으로 오류 수정 임계값보다 훨씬 낮은 깨끗하고 개방된 224 GBaud PAM4 아이(eye) 패턴이 측정되었으며, 이를 통해 DR8 및 FR8 모두에서 레인당 400Gb/s 이상의 속도와 3.2Tb/s의 데이터를 전송했다(그림 2 참조).
- PAM8 신호 방식을 활용하여 4.2Tb/s 속도도 달성했다.
이 시연에 대한 자세한 내용은 4월 3일 목요일 OFC 2025의 마감 후 세션에서 발표할 예정이며 온라인에서 확인할 수 있다.
그림 1: 3nm SerDes 및 TFLN 변조기에서 측정된 S21의 결과이며
448Gb/s 전송을 위한 충분한 광 대역폭을 보여 주었다.
그림 2: 224GBaud에서 측정된 448Gb/s PAM4 광 아이 패턴이며,
오류 수정 후 FR8 및 DR8 구현에서 3.2Tb/s 데이터 전송을 달성했다.
경영진 논평
"시에나는 광 기술 리더십과 전문성을 활용하여 클라우드 및 데이터 센터 사업자의 진화하는 연결 요구를 해결하고 있습니다. 업계 최초의 이 시연을 통해 데이터 센터 안팎에서 AI 작업 부하로 발생하는 새로운 연결 문제를 해결하는 데 우리 기술이 어떻게 직접 적용될 수 있는지를 보여줍니다. 이를 통해 더 높은 효율성, 확장성 및 성능을 보장할 수 있습니다. 우리는 448G 생태계의 확산을 가속화하기 위한 기반을 마련하고 있으며, 400G의 엄청난 잠재력을 입증하고 있습니다."
- 시에나의 제품 라인 관리 부문 조 샤피로 부사장
"이번 448G 시연은 하이퍼라이트뿐만 아니라 고속 광 기술의 미래를 결정짓는 중요한 순간입니다. 이는 차세대 광 링크의 극한 대역폭, 낮은 구동 전압 그리고 통합 요구 사항을 충족하도록 정밀하게 설계된 TFLN 칩렛 플랫폼의 강력한 성능을 보여줍니다. 바로 이러한 성능을 위해 개발된 기술이며, 대규모로 공급할 준비가 되어 있습니다."
- 하이퍼라이트의 미앤 장 CEO
"맥길 대학교는 이 성과에 기여하게 되어 자랑스럽습니다. 광 케이블 전송 시스템에 대한 전문성을 바탕으로 새로운 장치 기술 및 전송 시스템 아키텍처 연구를 위해 업계 선도 기업들과 협업할 수 있었습니다."
- 맥길 대학교의 전기컴퓨터공학과 교수 겸 캐나다 연구 석좌 교수 데이비드 V. 플랜트
"키사이트는 이번 기록적인 전송 시연에 참여하게 되어 자랑스럽게 생각하며, 이를 통해 AI 기반 차세대 데이터 센터 네트워크에서 전력 효율적인 3.2Tb/s 인터페이스 구현에 필요한 448Gb/s 기술의 도입을 가속화하는 데 기여할 수 있기를 바랍니다."
- 키사이트 테크놀로지스의 네트워크 및 데이터 센터 솔루션 부문 부사장 요아힘 피얼링스 박사
HyperLight 소개
매사추세츠주 케임브리지에 본사를 둔 HyperLight는 TFLN Chiplet™ 플랫폼을 기반으로 하는 고성능 통합 포토닉스 솔루션을 제공합니다. HyperLight의 솔루션은 박막 리튬 니오베이트(TFLN)의 우수한 전기 광학 특성과 확장 가능한 CMOS 호환 제조 공정을 고유하게 결합하여 전례 없는 대역폭, 초저손실 및 탁월한 에너지 효율성을 제공합니다. 효율적으로 통합된 이러한 솔루션은 AI, 데이터 센터, 전기 통신, 양자 컴퓨팅 및 신기술 분야의 획기적인 혁신을 지원합니다. 자세한 정보는 https://hyperlightcorp.com/을 방문하거나 LinkedIn을 팔로우하십시오.
McGill 대학교 소개
McGill 대학교는 캐나다에서 가장 잘 알려진 고등 교육 기관 중 하나이자 세계 유수 대학 중 하나입니다. 150여 개국에서 온 유학생은 전체 학생의 거의 30%를 차지하며, 이는 캐나다 연구 대학 중 가장 높은 비율입니다. 1821년 James McGill의 기부로 설립되었으며, 이후 소규모로 시작한 이 대학교는 3개의 캠퍼스, 11개 학부, 300여 개의 학습 프로그램 그리고 37,500명 이상의 학생을 보유한 번화한 대학으로 성장했습니다. 자세한 내용은 https://www.mcgill.ca/를 방문하십시오.
Ciena 소개
Ciena(NYSE: CIEN)는 네트워킹 시스템, 서비스 및 소프트웨어 분야의 글로벌 리더입니다. 산업에서 가장 뛰어난 적응형 네트워크를 구축하여 고객이 급증하는 디지털 요구를 예측하여 효과적으로 충족시킬 수 있도록 돕습니다. Ciena는 30여 년 이상 동안 거침없는 혁신을 추구하면서 인간다움을 더했습니다. 고객, 파트너 그리고 커뮤니티와의 협력 관계를 무엇보다 중요하게 생각하며 현재와 미래의 모든 사용자에게 더 나은 서비스를 제공하는 유연하고 지속 가능한 개방형 네트워크를 만듭니다. Ciena에 대한 최신 뉴스를 확인하려면 LinkedIn 및 Twitter를 팔로우하거나 Ciena 인사이트블로그 또는 www.ciena.com을 방문하십시오.
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