Co-Packaged Optics
미래 네트워크 실현을 위한 핵심 장치
생성형 AI 및 클라우드 컴퓨팅과 같은 서비스의 광범위한 채택으로 인해 데이터 센터는 더 빠른 속도와 더 큰 용량을 지원하게 되어 전력 소비가 지속적으로 증가하고 있습니다. 일부 추정치에 따르면 현재 속도라면 2030년 데이터 센터의 전력 소비량이 전 세계 전력 소비량의 약 10%를 차지할 것으로 예상됩니다. 따라서 데이터 센터의 전력 절약(그린화)이 시급한 문제가 되었습니다. 광-전자 융합 기술은 이 문제에 대한 하나의 해결책이 될 것으로 기대됩니다. 광전자를 전자 기기에 통합하고 전기 배선을 광 배선으로 대체하면 네트워크 용량이 증가하면서 지연 시간을 줄이고 네트워크를 구성하는 시스템의 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
광-전자 융합 개발로 이어지는 단계
전기 신호와 광 신호를 처리하는 회로의 수렴을 광-전자 융합이라고 합니다. 이 기술의 여러 세대, 예를 들어 LPO, CPO, NPO*1은 현재 연구 개발 단계에 있습니다. 1세대는 모듈을 형성하기 위해 ASIC과 같은 로직 칩 근처에 소형 광 트랜시버(광학 엔진)를 장착한 "광 모듈 타입"입니다. 차세대는 칩렛*2를 사용하는 "고성능 반도체 패키지 타입"입니다.
*1: LPO: 선형 드라이브 플러그형 광학, CPO: 공동 패키징 광학, NPO: 근접 패키징 광학
*2: 칩렛: 특정 기능을 위해 최적의 공정을 사용하여 제조된 소형 베어 칩(다이).
칩 사이의 광 배선
칩 내 코어와 메모리 간의 광 배선
패키지 내 다이 간의 광 배선
테스트 과제
광-전자 융합 장치는 전기 신호와 광 신호를 양방향 변환합니다. 따라서 장치 품질을 보장하기 위해서는 전기적 특성, 광자적 특성, 디지털 신호 품질 등 여러 측면을 평가해야 합니다.
광 특성:
광 배선의 삽입 손실 및 반사(S-파라미터)와 같은 요인과 광원에서 발생하는 열로 인한 광 출력 감소는 광 전송 성능을 저하시킬 수 있습니다.
전기적 특성:
고주파 회로의 전송/반사 (S-파라미터)와 같은 특성은 신호 저하를 초래할 수 있습니다.
디지털 신호 품질:
아이 패턴, 지터, 비트 오류율, 그리고 노이즈 내성은 모두 광-전자 융합 장치에서 디지털 신호 품질을 측정하는 중요한 척도로, 전체 장치 성능에 큰 영향을 미칩니다.
이러한 특성을 종합적으로 평가하면 광-전자 융합 기술의 신뢰성이 향상됩니다.
테스트 솔루션
안리쓰는 광-전자 융합 장치를 평가하기 위한 테스트 솔루션을 제공합니다. 이 솔루션들은 광 및 전기적 특성을 결정할 수 있을 뿐만 아니라 디지털 신호 품질 테스트를 수행할 수 있습니다.
광 특성:
안리쓰의 광전자 네트워크 분석기 ME7848A를 활용하여 사용자는 광 배선에서 삽입 손실과 반사(S-파라미터)를 평가할 수 있습니다. 광 스펙트럼 분석기 MS9740B를 사용하여 광 파장과 출력의 특성을 명확히 파악 할 수 있습니다.
동영상:
Anritsu 110 GHz Opto-electronic Network Analysis system (ONA) solution
전기적 특성:
안리쓰의 광대역 벡터 네트워크 분석기 ME7838A/D/G 시리즈는 최대 220GHz의 넓은 주파수 범위에서 고주파 회로의 S-파라미터를 측정할 수 있습니다. 옵션 기능을 통해 아이 패턴을 시각화할 수 있습니다.
리플렛:
디지털 신호 품질:
안리쓰의 신호 품질 분석기-R MP1900A는 디지털 신호 지터, 비트 오류율 및 노이즈 내성을 평가할 수 있는 고성능 8슬롯 모듈형 BERT입니다.
또한 안리쓰의 샘플링 오실로스코프 BERTWave MP2110A는 10G에서 1.6T까지의 광-전자 융합 소자를 평가하는 데 이상적이며, 단일 기기로 PAM4와 같은 아이 패턴에서 진폭, 지터 및 왜곡을 측정할 수 있습니다. 최대 네 개의 채널을 동시에 처리할 수 있어 생산 효율성 향상과 제조 비용 절감에 기여합니다.
이러한 테스트 솔루션을 결합함으로써 제조업체는 광-전자 융합 장치의 품질을 보장할 수 있습니다.
리플렛:
관련 자원
인터뷰（PDF）:
Synergy between Nanophotonics and Terahertz with Advanced Electromagnetic Field Analysis
– Interview with Professor Jun Shibayama, Hosei University –
안리쓰(Anritsu)는 나노포토닉스와 테라헤르츠 두 분야에서의 기능성 디바이스 개발과, 광 센싱 기술을 테라헤르츠 영역에 적용하는 등 최첨단 연구에 대해 호세이 대학의 시바야마 준 교수와 인터뷰를 진행했습니다.
백서:
The Pluggable Coherent Revolution: 400ZR and 100ZR Bring Operational Efficiency and Flexibility
이 백서는 플러거블 코히어런트 기술(pluggable coherent technology)의 최신 동향을 소개하고, 100ZR·400ZR·OpenZR+를 활용한 다양한 적용 사례를 설명합니다.
