더욱 빨라진 데이터 통신
AI/ML 분야의 급속한 성장이 어떻게 혁신적인 Coherent 통해 구현되는 더 빠른 데이터 통신에 대한 수요를 이끌고 있는지 확인해 보세요.
2024년 1월 22일 작성자 Coherent
Coherent 수십 년간 데이터 통신 솔루션 분야의 선두주자로 Coherent . 저희 관점에서 볼 때, 광 연결 솔루션이 기존 주류 네트워킹에서 사용되던 것과 동일하다는 점에서 AI는 새로운 기술이 아닙니다. 다만 최근 대규모 머신러닝 네트워크를 구축하는 하이퍼스케일 데이터 센터의 등장과, AI 기반 소비자 애플리케이션의 증가 추세가 클라우드 확장을 더욱 가속화할 것이라는 기대감으로 인해 AI에 대한 관심이 높아지고 있을 뿐입니다.
사실, 우리는 AI/ML용 트랜시버(및 부품)를 클라우드에 처음 도입된 시점부터 판매해 왔습니다. AI/ML 광통신 사양이 이더넷 사양과 밀접하게 연관된 파생 사양이라는 점을 고려하면, 당사의 관련 경험은 그보다 훨씬 이전, 즉 35년 이상으로 거슬러 올라간다고 할 수 있습니다.
그러나 새로운 점은 클라우드 성장을 뒷받침하기 위해 데이터센터 내 통신의 속도 향상, 대역폭 확대, 그리고 지연 시간 단축이 필요해졌다는 사실입니다. 이러한 모든 머신 간 쿼리는 빠르고 원활하게 서로 연결되어야 합니다. 특히, AI/ML 분야의 급속한 성장은 전용 AI/ML 서버가 하이퍼스케일 데이터센터 인프라에서 빠르게 비중을 차지하고 있음을 의미합니다. 이러한 서버들은 광 트랜시버를 통해 나머지 네트워크와 연결됩니다.
당사의 수직 통합을 통해 더 빠른 솔루션을 제공합니다.
현재 800G는 플러그형 트랜시버 분야의 최첨단 기술이지만, 곧 1.6T 플러그형 트랜시버가 출시될 예정입니다. 그리고 데이터센터 업계에서 늘 그렇듯, 비용 절감이 최우선 과제입니다. 2023년 OFC와 ECOC에서 진행한 트랜시버 성능 시연을 통해, 당사가 이러한 속도 및 비용 목표를 달성하기 위해 수직 통합 역량을 어떻게 활용하고 있는지 확인하실 수 있습니다.
1세대 800G는 8개의 100G 광 레인을 갖춘 트랜시버를 기반으로 합니다. 많은 관람객이 몰린 이번 제품 시연에서는 200G 광 레인을 선보였으며, 구체적으로 이러한 레이저를 OSFP 폼 팩터의 800G 트랜시버에 통합했습니다. 8x100G PAM4 전기 인터페이스는 각각 200G PAM4로 작동하는 4개의 CWDM 파장으로 변환되었습니다. 이 2세대 형식은 기존의 8x100G 광 레인 방식보다 전력 효율과 비용 효율이 더 높으며, 이 두 가지 모두 이러한 상호 연결 장치에 있어 중요한 요구 사항입니다. 또한, 당사는 200G PAM4가 최대 10km의 전송 거리를 가진 차세대 1.6T 트랜시버를 어떻게 지원할 수 있는지 보여주기 위해 해당 장치를 시연하기도 했습니다.
200G로의 속도 증가는 과도한 전력 소비 방지, 저잡음 유지, 크로스톡 방지 등 주요 기술적 과제를 안겨주었습니다. 하지만 당사의 수직 통합 체계 덕분에 비교적 신속하게 200G를 구현할 수 있었습니다 . 우리는 레이저, 광학 부품, 열 관리 솔루션 등 모든 능동 및 수동 기술을 사내에서 직접 설계하고 제조합니다. 또한 1세대 800G 제품과 마찬가지로, 이번 신규 트랜시버 개발에도 기술 중립적인 접근 방식을 고수하고 있어 특정 포맷 요구 사항을 지원하도록 손쉽게 구성할 수 있으며, 이를 통해 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.
더 빠른 데이터 전송 속도를 위한 더 신속한 솔루션
100 Gbps 이상의 데이터 전송 속도를 요구하는 고속 데이터 통신 애플리케이션에는 주로 다음 두 가지 유형의 레이저가 사용됩니다:
- 단거리용 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)
- 장거리 전송을 위해 변조기와 함께 광 집적 회로(PIC)에 통합된 분산 피드백 레이저(DFB).
흡수 (EML)가 집적된 레이저는 현재의 트랜시버에 널리 사용되고 있다. 반면, 마흐-젠더 변조기(MZ)가 집적된 레이저(DFB-MZ)는 선형성과 처프 제어가 필요한 경우, 예를 들어 2km를 초과하는 링크 거리나 선형 플러그형 광학(LPO) 응용 분야에서 장점을 보인다.
Coherent 현재 세대의 400G(4x100G) 및 800G(8x100G) 트랜시버에 사용되는 100G EML을 Coherent 생산하고 있습니다. 신규로 등장하는 800G(4x200G) 및 1.6T(8x200G) 애플리케이션의 경우, 당사는 200G EML 및 DFB-MZ 기술을 모두 보유하고 있습니다. 이를 통해 성능과 비용 측면에서 각 애플리케이션에 최적화된 모듈 설계를 구현할 수 있습니다.
두 PIC 제품군 모두 복잡한 PIC(IQ 변조기 및 가변 주파수 레이저) 제조 분야에서 쌓아온 오랜 역사의 풍부한 지식과 경험을 반영하고 있습니다. 또한, 200G/레인 환경에서는 신호 무결성이 가장 중요하며, 특히 송수신 채널이 고밀도로 집적된 트랜시버의 경우 더욱 그렇습니다. 당사의 모든 데이터 통신 칩 제품군은 우수한 신호 무결성과 크로스톡 최소화를 위해 온칩 RF 종단 회로를 탑재하고 있습니다. 이는 모듈 설계를 단순화하고 비용을 절감하며, 탁월한 신호 성능을 제공합니다.
항상 미래를 내다보며 - LPO의 기회
앞서 언급했듯이, AI/ML 서버는 외부 세계와 연결하기 위해 광 링크에 의존합니다. 이러한 광 링크는 고속이고 모듈식일 뿐만 아니라, 저비용이며 저전력이어야 합니다. 기존의 트랜시버 형식에 대한 비교적 새로운 대안이 주목받고 있습니다. LPO는 트랜시버에서 DSP를 제거함으로써 저비용, 저전력, 저지연 성능을 제공합니다. DSP는 스위치 ASIC과 함께 패키징되는데, 이는 ASIC, DSP, 광학 엔진이 모두 스위치 내에 패키징되는 기존의 코패키징 방식과 달리, 전면 패널까지 단순한 전기 트레이스를 사용하는 구조입니다.
LPO가 AI/ML 분야에서 어느 정도까지 채택될지는 아직 불분명합니다. LPO는 아직 초기 단계이지만, 트랜시버에서 제거된 DSP 기능을 대체할 수 있는 향상된 DSP 기능을 갖춘 스위치들이 등장하기 시작했습니다.
트랜시버 분야의 선도적인 혁신 기업으로서, 당사의 연구개발(R&D) 팀은 향후 LPO 플러그형 제품에 대한 시장 수요에 부응할 수 있는 잠재적 솔루션을 개발하고 있습니다. 또한 수직 통합형 공급업체로서, 당사는 다양한 기존 기술과 제품을 통해 LPO 가치 사슬의 모든 단계를 지원할 준비가 되어 있습니다. 여기에는 당사의 수직 공동 표면 방출 레이저 (VCSEL)가 포함되며, 최근 들어 당사는 이 방출기를 말 그대로 수천억 개나 출하했습니다. 이 외에도 주요 제품으로는 레이저 다이오드 회로와 트랜스임피던스 증폭기 (TIA)가 있습니다. 또 다른 예로는 모든 광통신의 기반이 될 뿐만 아니라 라이더(LIDAR), 증강현실(AR)/가상현실(VR), 차량 내 센싱 기술을 가능하게 하는 레이저 다이오드 및 레이저 다이오드 있습니다 .
Coherent: 어제, 오늘, 그리고 내일의 AI를 이끄는 기업
데이터 통신 분야는 초기부터 끊임없이 더 높은 속도를 추구하는 특징을 보여왔습니다. 그러나 최근 AI/ML 수요의 급증으로 인해 더 빠른 데이터 통신 기술 개발에 대한 필요성이 더욱 시급해졌습니다. AI가 더욱 널리 보급됨에 따라, 당사의 수직 통합 역량과 폭넓은 기술 전문성을 결합한 독보적인 강점은 데이터 통신 가치 사슬의 모든 단계에서 필수적인 기반 솔루션으로 자리매김할 것입니다.
Coherent 줄리 셰리던 엥(Julie Sheridan Eng) 박사가 말하는 CoherentAI 분야에서의 역할
