인텔, 통합 포토닉스 연구 센터 출범

인텔 통합 포토닉스 연구 센터 출범

 

새로운 기능:  인텔 연구소는 최근 데이터 센터 상호 연결을 위한 통합 포토닉스를 위한 인텔® 연구 센터를 열었습니다. 이 센터의 임무는 광자 기술 및 장치, CMOS 회로 및 링크 아키텍처, 패키지 통합 및 광섬유 결합에 중점을 두고 성능 확장 및 통합에서 광 입/출력(I/O) 기술 혁신을 가속화하는 것입니다.

"Intel Labs에서 우리는 어느 조직도 모든 필수 혁신을 연구 현실로 성공적으로 전환할 수 없다고 굳게 믿습니다. Intel은 미국 전역의 최고 과학자들과 협력하여 통합 기술 발전의 문을 열고 있습니다. "차세대 컴퓨팅 인터커넥트를 위한 포토닉스. 우리는 임박한 성능 장벽을 극복할 수 있는 방법을 탐구하기 위해 이 연구원들과 긴밀히 협력하기를 기대합니다."

–James Jaussi, 수석 수석 엔지니어이자 Intel Labs PHY 연구소 소장

중요한 이유:  서버에서 서버로의 데이터 이동이 계속 증가하면서 오늘날의 네트워크 인프라 기능에 부담이 되고 있습니다. 업계는 전기 I/O 성능의 실질적인 한계에 빠르게 접근하고 있습니다. 수요가 계속 증가함에 따라 전기 I/O 전력 성능 확장이 보조를 맞추지 못하고 곧 컴퓨팅 작업에 사용 가능한 전력이 제한될 것입니다. 이 성능 장벽은 연구 센터의 핵심 초점인 컴퓨팅 실리콘과 광학 I/O를 통합하여 극복할 수 있습니다.

인텔은 최근 통합 포토닉스를 위한 핵심 기술 빌딩 블록의 발전을 보여주었습니다. 광 생성, 증폭, 감지, 변조, CMOS 인터페이스 회로 및 패키지 통합은 기본 고대역폭 오프 패키지 인터페이스로 전기를 대체하는 데 필요한 성능을 달성하는 데 필수적입니다.

또한 광 I/O는 도달 범위, 대역폭 밀도, 전력 소비 및 대기 시간과 같은 주요 성능 지표에서 전기적 성능을 크게 능가할 가능성이 있습니다. 전력과 비용을 낮추면서 광학 성능을 확장하려면 여러 측면에서 추가 혁신이 필요합니다.

연구 센터 정보:  Intel Research Center for Integrated Photonics for Data Center Interconnects는 대학과 세계적으로 유명한 연구원들을 모아 성능 확장 및 통합에서 광학 I/O 기술 혁신을 가속화합니다. 연구 비전은 향후 10년 및 그 이후의 에너지 효율성 및 대역폭 성능 요구 사항을 충족하는 기술 확장 경로를 탐색하는 것입니다.

인텔은 학계가 기술 혁신의 핵심임을 이해하고 전 세계 주요 학술 기관에서 연구 혁신을 촉진하고자 합니다. 오늘 발표는 우리가 알고 있는 컴퓨팅을 개선하고 향상시키는 새롭고 고급 기술을 개발하는 데 있어 학계와 협력하려는 인텔의 지속적인 약속을 반영합니다.

연구 센터에 참여하는 연구원은 다음과 같습니다.
 

• John Bowers , 캘리포니아 대학교 산타 바바라
  프로젝트: 실리콘에 이종 통합된 양자점 레이저.
  설명:  UCSB 팀은 InAs(인듐 비소) 양자점 레이저를 기존 실리콘 포토닉스와 통합하는 문제를 조사할 것입니다. 이 프로젝트의 목표는 단일 주파수 및 다중 파장 소스의 예상 성능 및 설계 매개변수를 특성화하는 것입니다.

• Pavan Kumar Hanumolu , University of Illinois, Urbana-Champaign
  프로젝트: 듀오 바이너리 신호 및 전송 속도 클록 복구로 구현되는 저전력 광 트랜시버.
  설명: 이 프로젝트는 새로운 트랜스 임피던스 증폭기와 전송 속도 클록 및 데이터 복구 아키텍처를 사용하여 초저전력, 고감도 광 수신기를 개발할 것입니다. 프로토타입 광 트랜시버는 22nm CMOS 공정으로 구현되어 매우 높은 지터 허용 오차와 탁월한 에너지 효율성을 보여줍니다.

• Arka Majumdar , University of Washington
  프로젝트: 고대역폭 데이터 통신을 위한 비휘발성 재구성 가능한 광 스위칭 네트워크.
  설명: UW 팀은 새로운 칼코게나이드 상 변화 물질을 사용하여 저손실, 비휘발성 전기적으로 재구성 가능한 실리콘 광 스위치에 대해 작업할 것입니다. 기존의 조정 가능한 메커니즘과 달리 개발된 스위치는 해당 상태를 유지하므로 정적 전력 소비가 0입니다.

• Samuel Palermo , 텍사스 A&M 대학
  프로젝트: 데이터 센터 상호 연결을 위한 Sub-150fJ/b 광 트랜시버.
  설명: 이 프로젝트는 대규모 병렬, 고밀도 및 고용량 광자 상호 연결 시스템을 위한 에너지 효율적인 광 트랜시버 회로를 개발할 것입니다. 목표는 트랜시버, 낮은 스윙 전압 모드 드라이버, 긴밀한 광검출기 통합이 포함된 초고감도 광 수신기 및 저전력 광학 장치 튜닝 루프에서 동적 전압 주파수 스케일링을 사용하여 에너지 효율성을 개선하는 것입니다.

• Alan Wang , Oregon State University
  프로젝트: 고이동성 투명 전도성 산화물로 구동되는 0.5V 실리콘 마이크로링 변조기.
  설명: 이 프로젝트는 실리콘 MOS 커패시터와 고이동성 Ti:In 2 O 3 간의 이기종 통합을 통해 낮은 구동 전압, 고대역폭 실리콘 마이크로링 공진기 변조기(MRM)를 개발  하여 에너지 효율 병목 현상을 극복할 것을 약속합니다. 광 송신기이며 미래의 광 I/O 시스템에 함께 패키징될 수 있습니다.

• Ming Wu , University of California, Berkeley
  프로젝트: 실리콘 포토닉스의 웨이퍼 규모 광학 패키징.
  설명: UC Berkeley 팀은 손실이 적고 허용 오차가 높은 광섬유 어레이의 비접촉 광학 패키징을 가능하게 하는 통합 도파관 렌즈를 개발할 것입니다.

• SJ Ben Yoo , University of California, Davis
  프로젝트: 무열 및 전력 효율적인 확장 가능한 고용량 실리콘 광자 트랜시버.
  설명: UC Davis 팀은 150fJ/b 에너지 효율 및 16Tb/s/mm I/O 밀도에서 40Tb/s 용량으로 확장되는 극도로 전력 효율적인 비열 실리콘-광자 변조기 및 공진 광검출기 광자 집적 회로를 개발할 것입니다. 이를 달성하기 위해 팀은 10,000평방 mm 상호 연결 패드 밀도를 갖는 광자 및 전자 집적 회로의 수직 통합을 위한 새로운 3D 패키징 기술도 개발할 것입니다.