구리 회선 대신 빛으로 데이터를 주고 받을 수 있는 데이터 전송 시스템을 국내 연구진이 개발, 개인용 슈퍼컴퓨터 시대를 향한 새 장을 열었다.
한국정보통신대 박효훈 교수와 광주과학기술원 이용탁 교수 연구팀은 5일 “빛으로 정보를 주고받는 광(光) 연결 시스템을 효율적으로 생산할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다”고 5일 밝혔다.
이 기술은 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) 및 메모리 등 고용량 칩들 사이에서 이뤄지는 데이터 전송을 구리 회선이 아닌 빛으로 가능케 해 효율성을 획기적으로 높인 것이 특징이다.
연구팀은 빛을 직각으로 휘어지게 하는 ‘광 블록’과 ‘광 송수신 모듈’을 제작해 회로기판(PCB)에 조립하는 방식으로 구리회선이 아닌 빛으로 데이터를 전송할 수 있게 했다. 현재 컴퓨터 CPU의 처리 속도는 수㎓ 정도로 칩 안에서의 속도는 빠른 편이나 메모리 칩과 연결된 구리 배선의 한계 때문에 사용자가 느끼는 속도는 이에 미치지 못한다.
예를 들어 펜티엄I에서 펜티엄IV로 PC가 발전하면서 처리속도가 수십㎓에서 수㎓로 50배 이상 빨라졌지만 사용자가 느끼는 속도 향상은 미미하다. 이는 CPU 주위의 데이터 입출력 구리 배선이 효율적으로 데이터를 전송하지 못한데 따른 ‘데이터 병목현상’ 때문이라고 연구팀은 설명했다.
데이터를 구리 대신 빛으로 전송할 경우 이 같은 데이터 지연 문제를 해소할 수 있어 전송 속도 향상에 제한을 받지 않게 된다. 한 시간짜리 고화질 텔레비전(HDTV) 프로그램을 녹화한 데이터를 빛으로 전송할 경우 구리 회선에서는 수십 분이 걸리나 빛을 이용하면 1초가 채 걸리지 않을 정도로 두 방식 사이의 속도 차이는 크다.
박 교수는 “빛으로 데이터를 전송하는 기술은 차세대 초고속 컴퓨터를 위한 핵심 기술로 일본 독일 등이 연구에 박차를 가하고 있다”면서 “해외에서 광PCB 제작 기술이 개발된 적은 있으나 빛의 경로가 정확하지 않아 상용화와는 거리가 멀었다”고 설명했다.
그는 “모든 광부품의 조립 과정에서 발생하는 오차의 합이 0.01㎜ 이하일 때만 빛을 통한 데이터 전달이 효율적으로 이뤄질 수 있다”며 “이 문제를 해결, 자동정렬 조립 시스템까지 제작해 상용화 가능성을 연 것은 이번 연구가 처음”이라고 덧붙였다.
연구팀은 우리나라와 미국에 연구 결과에 대한 특허를 출원했으며 이 기술을 이용한 통신 기기 등은 올해 안에, 개인용 PC는 2010년쯤 생산에 들어갈 예정이다.
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