전자통신연구원, 400Gbps급
光 송수신 엔진 세계 첫 개발
데이터 속도 4배·용량 8배↑
ETRI 연구진이 자체 개발한 데이터센터용 400Gbps급 광 송수신엔진 성능에 대해 토론하고 있다.  ETRI  제공

ETRI 연구진이 자체 개발한 데이터센터용 400Gbps급 광 송수신엔진 성능에 대해 토론하고 있다. ETRI 제공

한국전자통신연구원(ETRI)이 데이터센터 성능을 획기적으로 끌어올릴 수 있는 기술을 독자 개발했다.

ETRI 광무선원천연구본부는 기존보다 데이터 전송속도와 용량을 각각 4배, 8배 늘린 400Gbps(Gbps:초당 10억비트)급 광 송수신 엔진을 세계 최초로 개발했다고 25일 발표했다. 400Gbps급 엔진은 해상도 720p급 유튜브 동영상을 약 10만 명이 동시접속해 볼 수 있는 수준이다.

방대한 데이터를 저장하고 관리하는 시설인 데이터센터는 고성능 통신장비가 집적돼 있어 ‘컴퓨터 서버 호텔’로 불린다. 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 서비스 증가로 데이터 사용량이 폭증해 기존보다 전송 속도와 용량이 큰 광통신 기술 수요가 높았다.

기존 데이터센터엔 25Gbps씩 전송이 가능한 전계흡수변조레이저(EML) 소자 네 개를 묶은 100Gbps급 광트랜시버(전기신호를 광신호로 변환해 송수신하는 장치)를 사용했다. ETRI 연구진은 변조 대역폭을 25Gbps에서 50Gbps로 두 배 늘리고, 변조 방식을 1비트에서 2비트로 바꿔 100Gbps급 전송이 가능한 EML 소자를 독자 개발했다. 이를 네 개 묶어 400Gbps급 광 송수신 엔진을 완성했다.

이번에 개발한 엔진은 통신장비 라인카드 보드 상단에 광트랜시버 형태로 부착이 가능하다. 한 라인카드에 64개를 장착할 수 있다. 기존 통신장비는 광트랜시버 32개를 꽂는 구조였다. 결과적으로 전송속도가 네 배 높아진 엔진을 두 배 더 부착할 수 있어 데이터 처리 용량이 여덟 배로 늘어났다.

ETRI 관계자는 “기존 광송수신 장비 처리용량은 최대 3.2테라바이트(TB)였으나 이 기술을 적용하면 최대 25.6TB까지 늘어난다”고 설명했다. 이어 “기존엔 50Gbps급 채널을 8개 붙인 400Gbps급 광트랜시버가 개발된 적이 있었지만 이는 전력 소모가 많고 가격이 비싸 상용화가 어려웠다”고 덧붙였다.

ETRI는 지난 8일 미국 샌디에이고에서 열린 세계 최대 광통신 학술대회 ‘OFC2020’에서 이 기술을 선보였다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 ‘데이터센터 통신용량 증대를 위한 저전력 온보드 집적 400Gbps 광송수신 엔진 기술’ 개발 과제 지원을 받았다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com

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