August 19,2019

고효율 네트워크 광스위치 개발

입·출력 연결 속도 1만배…온라인 네트워크 효율 획기적 개선 기대

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온라인상의 막대한 정보 흐름을 관리하는 차세대 네트워크 스위치의 효율을 획기적으로 끌어올릴 수 있는 기술이 개발됐다.

광주 과학기술원(GIST)은 전기전자컴퓨터공학부 석태준 교수와 미국 버클리 캘리포니아대(UC Berkeley)의 밍 우(Ming C. Wu) 교수 공동연구팀이 빛의 정보 교환을 빠르고 효과적으로 처리할 수 있는 광 스위치를 개발했다고 25일 밝혔다.

연구결과는 지난 12일 광학 분야 5위 국제학술지인 옵티카(Optica)에 온라인 게재됐다.

개발된 스위치는 각각 240개의 입·출력 단자를 연결할 수 있는 5만개 이상 나노 구조체를 실리콘 반도체 칩 위에 집적하는 기술을 최초로 구현했다고 연구팀은 밝혔다.

지금까지 발표된 광 집적 스위치 중 단자가 가장 많다. 기존에는 수십 개에 불과했다.

덕분에 1초에 100만번 이상 입·출력 연결을 재구성할 수 있어 100여번에 그쳤던 기존 상용 광 스위치의 만 배 속도를 낼 수 있다.

이메일, 웹검색, 쇼핑, SNS 등 온라인 서비스들은 모두 데이터 센터에 있는 컴퓨터(서버)에 의해 제공된다.

사진, 영상, 문서 등이 저장·관리되는 데이터 센터에는 수십만 대 서버가 광섬유를 통한 네트워크로 연결돼 막대한 정보를 주고받는다.

네트워크 스위치는 이런 정보의 흐름을 관리하는 것으로 켜고 끄는 것을 제어하는 일반 스위치의 개념과는 다르다.

현재 사용되는 전기 신호 기반 스위치는 전력 소모와 열 발생량이 많아 처리할 수 있는 정보량이 곧 한계에 도달할 것이라는 예상이 나온다.

반도체 칩 안에서 빛을 진행하게 해 그 경로를 재배열하는 광 스위치는 전기 스위치의 대안으로 부상해 세계적으로 연구가 활발하다.

석태준 교수는 “광 집적회로의 규모화를 가능하게 하는 기술로 광소자 양자컴퓨팅, 광 기반 프로세서, 광 인공신경망 등 관련 분야에 큰 영향을 미칠 것으로 기대된다”고 말했다.

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