포토닉스, 차세대 통신 프로세서

포토닉 아이폰과 스마트폰이 필요한가요? 오늘 우리는 매우 흥미로운 주제를 가지고 있으며, 게스트로 iPRONICS의 CTO이자 공동 창립자인 다니엘 페레즈 로페즈를 모셨습니다. 프로그래머블 포토닉스에 대해 이야기합니다.

“프로그래머블 포토닉스를 언급할 때, 우리는 먼저 통합 포토닉스, 통합 광학으로 잘 알려진 반도체 칩에 빛 신호를 통합할 수 있는 능력을 말합니다.” -다니엘 페레즈 로페즈

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주요 내용:

• iPronics의 공동 창립자이자 CTO인 다니엘 페레즈 로페즈 소개
• 프로그래머블 포토닉스란 무엇인가?
• 포토닉 분야 또는 통합 포토닉 분야는 주로 트랜시버와 데이터 센터라는 두 가지 주요 볼륨 중심 시장 부문으로 제한됩니다
• 포토닉스의 성장하는 이점 중 하나는 특정 환경 조건과 특정 성능에 기반한 실시간 시스템 구성 능력입니다
• 전자 기술에 대한 보완 기술로서의 포토닉스 기술
• 다니엘은 iPronics의 포토닉스 프로세서 구조와 그 기능에 대해 설명합니다
• iPronics는 소형화를 이루어냈으며, 폼 팩터를 줄이는 것이 제품을 더 큰 시장에 개방하는 방법이라고 믿습니다
• 순수 포토닉스 프로세서를 탑재한 포토닉 아이폰과 스마트폰이 필요한가요?
• 다니엘은 RF 시스템을 포함한 다양한 포토닉스 응용 분야를 열거합니다
• 포토닉스 통합 회로와 레이저의 공동 통합은 더 이상 로켓 과학이 아닙니다
• 고성능 포토 이젝터를 칩에 통합하는 것은 더 이상 도전이 아닌, 조만간 실현될 향상된 기술입니다
• 레이저는 멋지게 들리지만, 소형화나 폼 팩터에 중점을 두고 고성능 시스템을 제공하는 것이 더 우선시됩니다
• 현재 iPronics 제품이 통합을 위해 시중에 나와 있나요?
• iPronics는 광 기반 통신 및 RF 통신 관리와 데이터 센터 내 통신 처리를 위한 통신 공간에 중점을 두고 있습니다

링크 및 자료:

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대본:

Daniel Perez Lopez:

정확합니다. 비용의 문제이며, 시간의 문제이고, 프로그래머블 광자 장치가 가능하게 하는 성능의 문제입니다. 그래서, 프로토타이핑이나 빠른 개발을 넘어서, 우리 iPronics에서는 이러한 이점을 넘어서는 무언가가 있다고 확실히 믿습니다.

Zach Peterson:

안녕하세요 여러분, Altium On Track 팟캐스트에 오신 것을 환영합니다. 저는 여러분의 호스트, Zach Peterson입니다. 오늘 우리는 iPronics의 공동 창립자이자 CTO인 Daniel Perez Lopez와 대화를 나눌 것입니다. 이것은 물론 제가 열정을 가지고 있는 흥미로운 분야입니다. 오늘 우리는 광자학과 특히 프로그래머블 광자 칩에 대해 이야기할 것입니다. Daniel, 오늘 함께해주셔서 감사합니다.

Daniel Perez Lopez:

감사합니다. 기쁩니다.

Zach Peterson:

네, 저를 아는 사람들이나 이 쇼를 보거나 제 다른 비디오를 한동안 본 사람들은 저가 광학에서 전자기기로 넘어왔다는 것을 알 것입니다. 그리고 당신이 하는 일, 저는 광학과 전자기기 사이의 약간의 융합이라고 생각합니다. 그래서 iPronics가 무엇을 하는지, 여러분의 제품이 무엇인지 말씀해주십시오.

Daniel Perez Lopez:

완벽합니다. 그래서, 개념을 설명하기 위해, 우리가 프로그래머블 광자학을 언급할 때, 우리는 먼저 통합 광자학, 통합 광학으로 잘 알려진 반도체 칩에 빛 신호를 통합할 수 있는 능력을 말합니다. 이는 우리가 인터넷 연결, 데이터 센터 등을 위한 송수신기를 가질 수 있게 하는 분야입니다. 하지만 우리가 프로그래머블이라는 핵심 단어를 사용할 때, 우리는 빛 기반 시퀀스를 프로그램할 수 있는 능력을 제공하는 분야의 확장을 의미합니다. 그래서 구체적인 예를 들자면, 오늘날 그리고 지난 20년 동안의 광자 통합 회로는 전선 대신 가이드를 통합하는 칩처럼 보입니다. 그래서 우리는 광 신호를 광학 칩으로 통합하고, 이 광자 통합 회로 내에서 일부 처리를 수행할 수 있습니다.

하지만 우리가 가능하게 하는 것은 이 신호의 프로그래머블성입니다. 여기서 우리가 사용할 수 있는 병렬성이 있는데, 그것은 전자기기에서의 필드 프로그래머블 게이트 어레이, 프로그래머블 로직 장치 대 전자기기에서의 애플리케이션 특정 통합 회로입니다. 그래서 iPronics는 전자기기가 아닌 광자 통합 회로로 이 프로그래머블 FPGA와 같은 유사체를 제공할 것입니다.

Zach Peterson:

그래서 저는 지금까지의 광자 집적 회로가 본질적으로 Asics처럼 정적이었다는 것을 의미한다고 생각합니다, 말씀하신 것처럼요.

다니엘 페레즈 로페즈:

맞습니다. 그래서 제가 언급했듯이, 광자 분야나 집적 광자 분야는 주로 트랜시버와 데이터 센터라는 두 가지 주요 시장 부문에 한정되어 있습니다. 즉, 광 네트워크와 데이터 센터 내에서 데이터를 이동시키는 장비 회로의 생성입니다. 하지만 이 기술은 지난 30년 동안 성숙해져 왔으며 LIDAR부터 광 처리, 다른 분야에서의 양자 광자학이나 더 클래식한 운영까지 다양한 응용 분야에서 경쟁력이 있음이 입증되었습니다. 예를 들어, 광자 무결성 시퀀스에 의해 지원되는 RF 신호 처리 생성 및 감지를 사용할 수 있다는 것도 알려져 있습니다. 그리고 이러한 시스템과 구성 요소의 통합에 대한 기회도 있습니다.

그러나 우리 모두가 애플리케이션 특정 디자인에 제한되어 있거나 기술이 제한되어 있기 때문에, 시장 출시 시간과 개발 시간이 정말 길고 실제로 이러한 긴 반복 주기에 투자할 수 있는 회사는 몇 안됩니다. 그러나 전자 분야에서 FPAs가 그러하듯 프로그래머블 광자 장치의 추가는 개발 시간을 대폭 줄이고 광자 집적 기반 제품 개발과 관련된 전체 비용을 줄일 수 있는 기회입니다.

잭 피터슨:

이해했습니다. 그래서 시장은 특히 Asics의 경우, 시장 규모가 제한적이기 때문에 프로그래머블 솔루션이 필요한 것 같습니다. 애플리케이션 특정 광자학의 처리 및 제조 비용이 크게 줄어들거나 시장에 출시하기 위해 프로그래머블 솔루션이 있어야 합니다.

다니엘 페레즈 로페즈:

네, 정확히 그렇습니다. 비용의 문제이고, 시간의 문제이며, 프로그래머블 광자 장치가 가능하게 하는 성능의 문제도 있습니다. 프로토타이핑이나 빠른 개발을 넘어서, 우리 iPronics에서는 이러한 이점을 넘어서는 무언가가 있다고 확실히 믿습니다. 예를 들어, 구체적인 응용 프로그램을 몇 가지 들어보자면, 예를 들어, 어떤 종류의 적응성, 유연성이 요구되는 프론트 엔드 RF 시스템을 생각해보세요. 다음 세대 5G 6G 기지국을 생각할 때 적응성에 대한 높은 수요가 있으며, 특정 환경 조건이나 특정 시점에서 얻고자 하는 특정 성능에 기반하여 실시간으로 시스템을 재구성할 수 있는 능력이 필요합니다. 그래서 프로그램 광자학은 개발 비용과 시간을 줄이는 것을 넘어서, 차세대 통신 시스템이나 프로세서를 가능하게 하는 핵심 성능에 관한 것입니다.

잭 피터슨:

다음 세대 프로세서에 대해 말하자면, 양자 프로세서나 광자 프로세서, 혹은 양자 광자 프로세서이든, AI 처리에서 이러한 유형의 프로세서가 반복적으로 언급되는 분야를 보게 됩니다. 서버 간의 광학 링크를 직접 연결할 수 있는 데이터 센터에 들어갈 수 있는 특수 칩들이 있으며, 이들은 매우 높은 계산 능력을 가지고 있어 AI를 위한 모든 데이터를 처리할 수 있습니다. 이러한 유형의 솔루션에서 이점을 얻을 수 있는 고성능이 필요한 작은 장치를 대상으로 하고 있습니까, 아니면 다양한 이유로 FPGA 소형 프로세서 대신 이 시장을 목표로 하고 있습니까?

Daniel Perez Lopez:

네, 확실히 좋은 질문입니다. 오늘날 이 분야에는 대부분 지난 10년 혹은 심지어 5년 내에 탄생한 많은 회사들이 광자 AI 하드웨어, 광자 AI 소프트웨어를 위한 경쟁을 벌이고 있습니다. 커뮤니티 내에서, 산업과 학계 모두에서 광자 기술의 실제 이점이 무엇인지 분석하려는 논의가 있습니다. 당신이 언급했듯이, 이것은 우리가 현재 디지털 수단으로 수행하는 것의 직접적인 대체이며, 전자기술이 제공할 수 없는 곳을 보완할 수 있는 비교 기술입니다. 우리는 확실히 광자 기술이 전자 기술에 보완적인 기술이라고 믿습니다. 대부분의 경우 또는 특정 응용 사례에서 이미 특정 기능을 잘 수행하고 있는 기술을 대체하려고 시도하는 것은 의미가 없습니다. 그러므로 이미 잘 작동하는 것을 다시 발명하기보다는, 실제로 다음 세대 성능을 생산하는 것을 목표로 하는 것이 프로그래머블 광자 엔지니어, 광자 엔지니어, 디자이너 및 회사들입니다.

예를 들어, AI에 대해 언급했습니다. AI와 함께, 광자 영역에서 곱하기 및 누적 데이터를 대상으로 하거나, 다른 리소스, DPU 및 컴퓨팅 클러스터의 다른 시스템 간의 데이터 이동, 인터커넥트에 초점을 맞출 수 있습니다. 예를 들면, 오늘날 커뮤니티에서 열린 논의입니다. iPronics에서 우리가 처음 3년 동안 집중한 것은 고객에게 구체적인 것을 제공할 수 있었습니다. 우리는 현재 고객에게 제품을 제공하고 있는 몇 안 되는 회사 중 하나라고 생각합니다. 그래서 우리는 이미 현재를 제공하고 있으며, 이를 통해 회사로부터 직접 피드백을 받을 수 있습니다. 우리의 고객들은 통신, 순수 신호 처리, RF 광자 신호 처리, 심지어 컴퓨팅 등 많은 다른 분야에서 일하고 있습니다. 그래서 우리는 이 모든 시장에 매우 가깝고 그들로부터 피드백을 받고 이미 이 피드백을 바탕으로 다음 세대 제품을 개발하고 있습니다.

Zach Peterson:

당신의 시스템이나 제품 중 하나를 사용할 것이라고 말할 때, 누군가가 광자 집적 회로를 듣고 PCB에 넣거나 전자 어셈블리에 넣으려고 할 것이라고 생각합니다. 그들은 칩에 광학 인터페이스를 어떻게 가져갈 수 있을까요? 칩으로 신호를 어떻게 가져갈 수 있을까요? 전기적 인터페이스가 있나요, 아니면 전부 광학적인가요?

Daniel Perez Lopez:

그것은 정말 좋은 질문입니다. 그래서 우리의 광자 프로세서는 오늘날 모든 것이 내장된 랙 시스템처럼 보입니다. 기본적으로 프로세서를 구동하는 데 필요한 모든 제어 전자 장치가 있으며, 모든 광학 인터페이스가 있고, 장치 내에 일부 논리가 있습니다. 요약하자면, 광자 층, 전자 층, 그리고 모든 것 위의 소프트웨어 층이 있습니다. 그래서 우리가 사용자에게 가능하게 하는 것은, 우리가 또한 측정하고 있다는 것을 인식하는데, 그들 중 일부는 물리학, 광자학 및 일반적으로 광학 장비에 대한 강력한 배경을 가지고 있습니다. 그들 중 일부는 광자학에 대해 들어본 적이 없으므로 시스템을 블랙 박스로 사용하고 싶어합니다. 이 경우, 우리가 한 일은 기술을 사용할 수 있도록 하면서 해당 분야의 전문가가 될 필요가 없는 소프트웨어 개발 키트를 개발한 것입니다.

일반적인 프로그래밍 배경이 있다면, 우리의 라이브러리 소프트웨어 개발 키트를 사용하여 광학 인터커넥트, 광학 스위치, 광학 빔 스플리터를 프로그래밍할 수 있습니다. 그래서 그들은 원한다면 빛의 진폭과 위상을 조정할 수 있습니다. 하지만 동시에, 그들이 시스템 멤버 관점에서 높게 유지하고 싶다면, 나는 단지 광학 스위치 라우터나 광학 필터를 원한다고 하면, 그들은 사양을 입력하고 시스템이 그들을 위해 프로그래밍됩니다. 상호작용 관점에서, 광섬유 커넥터를 통해 신호를 입력하고 출력할 수 있습니다. 그래서 우리는 광섬유 배열이 있는 광자 집적 회로와 이 광섬유를 연결하기 위한 특정 인터페이스 작업을 해왔습니다. 그리고 인터페이스에 대해서도 물어보셨는데, 우리는 이미 RF 신호를 프로그래밍할 수 있는 시스템을 개발 중입니다. 그래서 광 신호와 함께 RF 고속 신호를 혼합할 수 있습니다. 그런 의미에서 인터페이스는 RF 커넥터, 광섬유 배열, 그리고 장치의 논리와 통신하기 위한 통신 포트처럼 보입니다.

Zach Peterson:

이것이 랙 시스템이라는 것을 감안할 때, 모든 것이 랙에 있는 데이터 센터 환경에 맞는 것 같습니다. 그것은 말이 됩니다. 또 다른 영역은 군사 임베디드입니다. 그들은 현장에 나가 랙을 설치하고 기본적으로 데이터 센터와 같은 일을 하지만, 더 작은 규모로 하겠죠, 그리고 우리는 몇 가지 다른 예를 생각해 낼 수 있을 것입니다. 이제 랙 시스템이기 때문에, 물론 매우 크고 휴대용 전원 공급 장치와 함께 랙을 굴릴 것이 아니라면 휴대가 가능하지 않습니다. 그렇다면 어떻게 해서 이 기술을 축소하여 랙 장착이 필요하지 않은 더 작은 장치로 가져올 수 있을까요? 가능한가요? 로드맵에 그런 것이 있나요? 그 가능성에 대해 어떻게 생각하십니까?

Daniel Perez Lopez:

네, 확실히 그렇습니다. 이전에 언급했듯이 아마도 시장에서 무언가를 제공할 수 있었던 소수의 회사 중 하나일 것입니다. 그리고 그것이 우리의 의사 결정 과정이었으며, 항상 우리의 모토였습니다. 가능한 한 빨리 시장에 제품을 출시하여 사용자와 고객이 기술을 더 일찍 즐길 수 있도록 하는 것입니다. 2022년에 랙 기반 제품을 가지는 것이 2026년까지 기다렸다가 더 작은 폼 팩터의 제품을 가지는 것보다 낫습니다. 그래서 우리는 그것이 가야 할 길이라고 결정했습니다. 그리고 말했듯이, 우리는 이미 장치의 소형화 작업을 진행했습니다.

폼 팩터 축소와 함께 오는 문제나 도전 과제는 이미 우리 측에서 완화되었습니다. 우리의 차세대 제품은 점점 더 작아질 것이며 근본적인 한계에 도달할 수 있을 것입니다. 이제 근본적인 한계가 가까운 미래에 있다고는 생각하지 않습니다. 말씀하셨듯이, 장치를 매년 2배씩 소형화하는 것은 미친 일이 아닙니다. 그리고 말씀하셨듯이, 폼 팩터를 줄이는 것은 추가적인 시장 부문으로의 문을 여는 방법이기도 합니다. 오늘날, 랙 기반 장비는 대학, 회사, 데이터 센터의 실험실에 있을 수 있지만, 폼 팩터를 소형화함으로써 기술을 더욱 민주화할 수 있습니다. 그래서 그것은 회사와 완전히 일치합니다.

Zach Peterson:

네, 저는 종종 양자에 대해 하는 농담이 있는데, 양자 아이폰을 가질 수 있다면 정말 좋겠지만, 그 모든 냉각 시스템과 칩 자체를 아이폰 폼 팩터로 소형화해야 한다는 것입니다. 그래서 이것은 언젠가 우리가 삼성 사용자라면 포토닉 아이폰이나 포토닉 갤럭시를 가질 수 있을지 궁금하게 만듭니다.

Daniel Perez Lopez:

네, 아마도 그것은 제 이전 코멘트 중 하나와 일치하는데, 이미 아주 잘 작동하는 것을 재발명하려고 시도하는 것입니다. 예를 들어, 왜? 그러면 질문은 우리에게 포토닉 스마트폰이 왜 필요한가가 될 것입니다. 우리가 해결하려고 하는 문제는 무엇인가요? 물론 오늘날 우리는 화면에 포토닉스 기술을 사용하는 디스플레이를 가지고 있습니다. 일부 모바일 폰은 포토닉 기반 센서를 가지고 있지만, 우리가 포토닉 스마트폰을 언급하고 순수한 포토닉 프로세서로 프로세서를 완전히 대체하는 것을 말한다면, 오늘날 우리에게 그런 필요가 있다고는 생각하지 않습니다. 그래서 우리가 지금 집중하고 있는 것은, 다시 말하지만, 시장을 듣고, 실제 필요한 것이 무엇인지에 대해 집중하는 것입니다. 지금까지 아무도 포토닉 기반의 전화를 요청한 적이 없으므로, 우리는 폼 팩터를 개선하고, 기술을 전반적으로 개선하며, 차세대를 가능하게 하는 데 집중하려고 합니다.

예를 들어, 당신이 전화를 언급했기 때문에, 우리가 믿는 한 영역은 프로그램 포토닉스에 대해 매우 흥미롭다고 생각하는 것은 차세대 5G, 6G 통신 스테이션입니다. 우리는 새로운 프로토콜에 의해 요구되는 적응성, 유연성과 하드웨어 관점에서 2년이 걸리는 시스템 업그레이드가 극도로 유연하고, 차세대 프로토콜에서 다음 세대 프로토콜로 업그레이드될 것을 요구하는 것과 잘 맞지 않는다고 정말로 믿습니다. 하드웨어를 소프트웨어 업데이트만으로 업데이트할 수 있는 가능성을 가지는 것은 프로그래밍 가능한 포토닉스로만 가능합니다.

Zach Peterson:

그래, 프로그래머블 포토닉스를 가진 FPGA의 아날로그에 대해 언급했죠, 맞나요? 그렇다면 누군가는 당연히 물을 수 있겠죠. 왜 FPGA가 그 응용 프로그램에서 실패할까요? 프로그래머블 포토닉 칩이 왜 이점을 가지고 있나요?

다니엘 페레즈 로페즈:

네, 네. 그건 정말 좋은 질문입니다. 그러면 우리는 포토닉스와 전자기술의 이점을 비교하는 영역으로 들어가게 됩니다. 일반적으로 다른 포토닉스 접근 방식이 아니라요. 그 질문에 대해서, 포토닉스가 뛰어난 분야는 다양합니다. 예를 들어, RF 시스템을 지원하기 위해 포토닉스를 사용하는 경우, 포토닉스는 유연성 로그를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 28기가헤르츠, 37기가헤르츠, 10기가헤르츠, 5기가헤르츠에서 작동하는 신호와 함께 작동할 수 있는 재구성 가능한 필터를 만들 수 있습니다. RF 시스템과 함께 재구성 가능한 방식으로 이를 수행하는 것은 실제 도전입니다. 그래서 RF 필터를 가지고 있어서 RF 도메인에서 직접 또는 RF-전자 도메인에서 대역폭과 동시에 중심 주파수를 재구성할 수 있는 것은 현재 RF 시스템에 대한 도전입니다.

이것은 포토닉스가 도움이 될 수 있는 것입니다. 왜냐하면 모듈레이터를 사용하기 때문입니다. RF 도메인에서 신호를 포토닉 도메인으로 가져가서 필요한 모든 유연성을 가질 수 있고, 그런 다음 신호를 변환하고 처리하기 위해 RF 또는 밀리미터파 도메인으로 다시 가져올 수 있습니다. 마찬가지로, 안테나 연결을 위한 파이버 채널을 가지고 싶을 수도 있고, 그 경우에는 인터페이스가 이미 광학적입니다. 그래서 전자 FPGA나 전자 엔진으로 그 문제를 해결하려면, 어떤 처리를 하기 전에 광 신호 전류 도메인을 다운 컨버트해야 합니다.

신호가 이미 광 도메인에서 오는 경우, 그것으로부터 이점을 얻고 거기에서 일부 처리를 수행할 수 있으며, 대규모 사전 구성 가능성을 가질 수 있습니다. 전자 배선이 아닌 파이버를 기반으로 하면 낮은 손실 분배 손실에서도 이점을 얻을 수 있고, 그런 다음 신호를 다른 파이버와 영역에 분배할 수 있습니다. 물론, 이 대화는 우리가 집중하고 있는 응용 프로그램에 따라 달라집니다. 이 경우, 우리는 미래 기지국과 5G, 6G 통신의 기회에 대해 이야기하고 있지만, 다른 응용 프로그램에서도 마찬가지일 것입니다.

잭 피터슨:

그래서 RF와 포토닉스 사이의 인터페이스를 언급했거나 언급했는데, 우리는 이미 전자기술과 포토닉스 사이의 인터페이스에 대해 이야기하고 있고, 일부 사람들에게는 조금 어려울 수 있지만, 적어도 LED와 포토다이오드 같은 것들에 대한 아날로그가 있어서 조금 더 직관적입니다. 그러나 RF와 포토닉스 사이의 인터페이스는 어떻게 도달하나요? 칩 위에서 광섬유를 통한 RF를 하고 있나요?

다니엘 페레즈 로페즈:

네, 좋은 질문입니다. RF와 광학의 세계를 연결하는 데 필요한 두 가지 주요 인터페이스는 언급하셨듯이 변조기인데, 여기서 RF 입력이 변조기로 들어가고 변조기에는 레이저가 있으며, 변조기의 출력에서는 광학 캐리어를 지지체로 사용하여 기본적으로 변조된 신호를 가지게 됩니다. 그리고 나서 정보가 몇 GHz에서 극도로 높은 주파수인 광학 도메인으로 이동하게 됩니다. 따라서 변조기의 입력과 출력을 비교하면 이제 193 테라헤르츠로 점프하게 됩니다.

이제 광학 도메인에 있습니다. 처리를 수행한 다음, 포토 이젝터가 있다면 신호와 캐리어의 비팅을 얻어 RF 도메인으로 신호를 다시 가져올 수 있습니다. 이것이 바로 두 가지 기본 인터페이스입니다. 이에 익숙하지 않은 사람들을 위해, 일반적으로 실제로 드라이버가 필요하고 RF 신호를 변조기로 이동시키는 비밀 또는 비밀이 필요합니다. 기본적으로 변조기에 따라 50 옴으로 임피던스를 맞춰 광학 도메인으로 신호를 업 컨버트해야 합니다. 포토 다이오드에도 마찬가지입니다. 광학 도메인에서 전자 도메인으로 광을 변환하고 싶다면 일종의 송수신기가 필요하며, 신호를 증폭하여 좋은 신호를 얻고 싶다면 증폭기가 필요합니다.

Zach Peterson:

알겠습니다. 그러면 언급하신 또 다른 점은 사실상 레이저 신호를 변조한다는 것인데, 제가 제대로 들었다면 말이죠. 그리고 사람들이 이를 들었을 때 생각할 또 다른 것은 이 모든 것이 가시 도메인에 있다고 생각하지만, 실제로는 가시 도메인이 아니라는 점입니다. 이 모든 것은 표준 광섬유 파장에서 이루어지는 것이 맞죠?

Daniel Perez Lopez:

네, 맞아요. 그래서 우리 기기 내부의 칩에는 무엇이 있느냐면, 프로그래머블 포토닉 처리 로직을 통합하고 있습니다. 단지 재구성 가능한 광학 코어뿐만 아니라 일부 수동 구성 요소, 재구성 가능한 IP 블록 등, 다른 애플리케이션 특정 블록들이 모두 우리의 포토닉 무결성 비밀 안에 포함되어 있습니다. 오늘날 우리의 레이저는 포토닉 무결성 비밀 내부에 있지 않지만, 레이저와 포토닉 통합 회로의 공동 통합에 관한 기술, 통합 포토닉 기술은 지난 10년 동안 상당히 성숙해졌습니다. 그래서 이제 레이저를 칩과 공동 통합하는 것은 더 이상 로켓 과학이 아닙니다. 그리고 귀하의 질문에 대해, 라디오나 광섬유 시스템이 있다면, 시스템의 일부가 분산되어 있다는 의미이므로, 광섬유가 두 지점을 연결합니다. 기지국이나 중앙 사무소의 송신기일 수도 있고, 안테나나 다른 곳의 수신기일 수도 있습니다.

이 두 지점은 광 링크를 통해 연결되거나 데이터 센터 내부에서도 이러한 연결이 가능합니다. 한 백엔드를 다른 백엔드와 연결하는 광섬유가 있을 수 있습니다. 이 경우 우리는 단거리 통신이나 장거리 통신에 대해 이야기하고 있으며, 그 이유는 비슷합니다. 정보를 담고 있는 광 신호를 전환할 수 있는 광 경로를 사용하고 있으며, 이 정보는 기본적으로 외부 변조기가 다른 도메인에서 광 도메인으로 이 신호를 생성하는 송수신기를 통해 생성됩니다. 그런 다음 우리는 광섬유를 통해 링크의 최종 부분에 도달하며, 신호를 변환하지 않고 전자 도메인으로 다시 돌아갈 수 있습니다. 오늘날 고속 변조기, 고속 광 검출기는 칩 내에 통합될 수 있는 기술, 구성 요소이며, 우리의 프로그래머블 포토닉 시퀀스에서도 고속 변조기와 광 검출기를 통합하고 있습니다.

Zach Peterson:

그러니까 칩의 구조에 대해 말하자면, 고속 변조기 같은 것들을 칩에 더 많이 통합한다는 건 이해가 가는데, 그러면 광원과 광 검출기 같은 통합의 도전 과제도 언급하셨어요. 저는 약 4년 전 IEEE 포토닉스 컨퍼런스에 참석했었는데, 바로 이 주제, 즉 실리콘 포토닉스에 광원과 광 검출기를 어떻게 통합하는지에 대한 전체 패널이 있었습니다. 그게 2019년이었어요. 그 이후로 어떤 진전이 있었나요? 당시에는 모든 것을 Saega로 전환할지, 아니면 2-6 포토닉스를 사용할지에 대해 여전히 논의 중이었거든요. 그 이후로 어떤 진전이 있었나요?

Daniel Perez Lopez:

그래서 검출기에 관해서는, 이제 더 이상 문제가 아니라고 생각합니다. 실리카 포토닉스 내에서 잘 알려진 바와 같이, 수동 레이어에서 수동으로 통합하는 것이 중요합니다. 따라서 이러한 재료는 칩에 좋은 성능의 광 검출기를 만들어 수신기를 생성할 수 있으며, 이는 모든 프로세스 기준선 등과 호환되는 재료입니다. 따라서 칩에 고성능 광 이젝터를 통합하는 것은 도전이 아닙니다. 실제로, 그들은 응답성, 암전류 측면에서 점점 더 나아지고 있습니다. 따라서 통신 균형의 두 가지 주요 지표입니다. 레이저에 관해서는, 우리가 결정한 바에 따르면 첫 번째 세대 제품은 시스템에서 레이저의 공동 통합을 진행하지 않을 것입니다. 첫 번째 동기는 완전히 기능적인 장치를 가지기 위해 필요하지 않다는 것입니다. 언급했듯이, 우리가 처음으로 상용화 가능한 프로그래머블 포토닉 프로세서를 제공하여 사용자가 가능한 한 빨리 기술을 향상시킬 수 있도록 필수적인 것들을 확보했습니다.

레이저와의 공동 통합은 특정 폼 팩터 목표 등을 달성하는 다음 단계가 실제로 필요하다는 것을 알게 되면 이루어질 것입니다. 하지만 분명히 우리가 미래를 위해 고려하고 있는 폼 팩터들에 대해서는, 보드 과학 통합을 생각할 수도 있지만 여전히 레이저는 나비 모양의 폼 팩터에 통합될 수 있으며 쉽게 도입할 수 있습니다. 그리고 동시에 우리가 이야기하는 동안에도 이미 세계에서 주요 파운드리 중 적어도 세 곳이 시스템 내 레이저의 공동 통합을 제공하거나 시작하고 있습니다. 기술의 성숙도는 몇 년 동안 있었던 기술입니다. 따라서 완전히 안정된 프로세스를 얻고 가능한 한 높은 거래를 이루기까지는 조금 더 시간이 걸릴 것입니다. 그 사이에, 우리는 실제로 가치를 더하는 곳, 즉 프로그래머블 포토닉스의 소프트웨어 레이어와 다음 세대 제품에서 계속 작업합니다. 프로그래머블 포토닉스를 기반으로 합니다.

Zach Peterson:

고객들이 그 수준의 통합을 요구하거나 요청하기 시작했나요, 아니면 고객들이 포토닉 칩과 이와 같은 대형 포토닉 프로세서로 무엇을 구축할 수 있는지에 대해 여전히 익숙해지고 있나요?

Daniel Perez Lopez:

제가 여러 번 받았던 질문 중 하나는 우리가 레이저 소스를 통합할지 여부입니다. 제 대답은 항상 어떤 형태의 팩터가 필요한지에 대한 것입니다. 통합할 수 있는 것과 통합할 수 없는 것에 초점을 맞추기보다는 실제 형태의 팩터가 무엇인지, 목표, 목적, 한계가 무엇인지 이해합시다. 우리 팀은 시스템의 핵심 부분을 소형화해야 하는 작업에 3년 동안 집중해 왔습니다. 따라서 제어 전자 장치, 로직, 광자 통합 회로의 밀도, 포장 등 제품의 다른 모든 부분을 소형화하는 작업을 해왔습니다.

레이저 역시 제품의 일부입니다. 그리고 지금까지 우리는 최종 형태의 팩터에 실제로 중요한 것에 초점을 맞추었습니다. 레이저에 대한 논의는 분명히 가까운 장래에 이루어질 것이며, 우리는 그것을 준비하고 있지만, 적어도 핵심 가치와 핵심 제품을 개발하는 데 집중하는 회사들에게는 전체 시스템과 최종 성능 및 형태의 팩터를 실제로 이끄는 것에 초점을 맞춰야 한다고 생각합니다.

Zach Peterson:

그래서 형태의 팩터에 초점을 맞추면 각기 다른 구성 요소의 소형화 한계를 계속 밀어붙이고 레이저를 칩에 직접 통합하는 것을 가능한 한 늦출 수 있으며, 많은 사람들이 광자 아이폰을 요구하기 시작할 때까지 기다릴 수 있겠군요.

Daniel Perez Lopez:

네, 정확합니다. 광자 통합 시스템의 지문 크기만큼 극적으로 필요한 고용량 시장이 있다는 것을 보자마자, 실제로 모든 것을 통합해야 합니다. 하지만 나머지 95%의 응용 프로그램에 대해서는 보드 크기 수준의 장치로 괜찮다면, 우리는 핵심 매개변수를 이해하고 지금 이동할 수 있는 실제 기술을 제공하는 데 집중하고 있습니다. 물론 이것은 이미 일어나고 있고 더 성숙해진 제가 언급한 장치들과 레이저의 공동 통합이 우리 시스템과 상대적으로 쉽게 공동 통합될 수 있는 이상적인 상황에 프로그래머블 광자 기술을 놓을 것입니다.

Zach Peterson:

그래서 현재 당신은 사람들이 말 그대로 선반에서 구입하여 연결하여 사용할 수 있는 검은 상자를 개발하고 있다고 생각합니다. 하지만 그 상자를 들여다보면 물론, 프로세서를 제외하고 대부분이 선반에서 구입할 수 있는 다양한 구성 요소를 발견할 것입니다. 그래서 이제 궁금한 것은, 누군가가 당신의 프로세서 중 하나를 구입하여 프로세서를 광학적으로 작동시키기 위해 필요한 다른 구성 요소를 선반에서 바로 구입하고 당신의 제품을 중심으로 맞춤형 시스템을 구축할 기회가 있을지 궁금합니다.

Daniel Perez Lopez:
 

네, 시장에 출시한 첫 번째 세대 프로세서는 기본적으로 랙 크기 모듈입니다. 다른 제품과 함께 통합하기 어렵습니다. 그래서 이것은 세계의 일류 통신 운영자들이 기술의 가능성을 탐색하기 시작할 수 있게 해주고 있습니다. 비록 아직 다른 제품과 통합할 수 있는 형태가 아니더라도 말이죠. 데이터 센터나 비슷한 곳에 있지 않는 이상, 이것은 그들이 프로그래머블 포토닉스의 학습 과정을 시작할 수 있게 해줍니다. 정말 빠른 학습 과정이지만, 그들은 이미 우리가 제공하는 기본 알고리즘 위에 자신들의 맞춤형 알고리즘, 기능의 세대를 개발하고 있습니다. 하지만 당신이 언급한 것에 전적으로 동의합니다. 우리가 개발하고 있는 것은 다음 세대의 보드 기반 장비입니다. 그래서 다른 구성 요소와 보드를 통합하기가 더 쉽습니다.

그래서 그들이 제어 전자 장치와 모든 것을 생각하는 대신에, 보드 크기의 장치에는 이미 포토닉 통합 회로, 필요한 제어 전자 장치, 필요한 로직이 통합될 것입니다. 그러면 당신은 당신의 제품에 중요한 것에만 신경 쓰면 됩니다. 예를 들어, 내부 데이터 센터나 스테이션 시스템을 개발하고 있다고 가정해 보겠습니다. 여기서 스마트 라우터가 팀 스피더, 광 인터커넥트를 연결하길 원한다면, 광 인터페이스와 통신 인터페이스에 집중할 것입니다. 다른 것을 개발할 필요가 없습니다. 우리는 이미 제어 전자 장치를 최적화하여 빠른 사전 구성 시간을 얻고 소프트웨어 계층 간의 모든 동기화를 얻었으므로 사용자는 실제로 가치를 제공할 수 있는 것에 집중할 수 있습니다.

Zach Peterson:

그것을 이해합니다, 그리고 이 첫 번째 세대 제품을 시장에 출시하는 것이 정말 중요하다는 것을 알고 있습니다, 특히 이 위에 무언가를 구축하고 싶어하는 개발자들에게는요. 제가 궁금한 것은 모듈 형태로 무언가를 출시할 기회가 있을지 여부입니다. 그래서 그것이 칩 주변에 모든 제어 전자 장치를 내장하고 모듈 어딘가에 광 인터페이스를 가지고 있으며, 사람들이 여전히 사용자 정의 시스템에 연결할 수 있다는 통합을 가지고 있습니다. 하지만 광 모듈이나 광 인터페이스를 모듈에 추가하면, 보통 전자 공간에서 모듈에 대해 생각할 때 몇 개의 보드 대 보드 커넥터에 연결되는 것을 생각하고, 모두 전기적이며, 그것에 대해 정말 걱정하지 않습니다. 그러나 광 요소를 추가하면 사람들은 그 모듈에 어떻게 인터페이스할지 궁금해하게 됩니다. 특히 내 애플리케이션이 랙 마운트 유닛으로 가장 잘 서비스되지 않을 경우에는 더욱 그렇습니다.

Daniel Perez Lopez:

그 점에 대해 생각해보면, 광자 통합 비밀이 있는 보드 크기 시스템에서, 제어 전자 장치와 주변 장치 또는 커넥터나 포트를 가지고 있다고 할 때, 개발 보드가 아닌 제품 내에 통합될 수 있는 보드를 가지고 있고, 그 제품이 광학적 상호 연결을 요구한다면, 우리가 이야기하는 볼륨에 따라 달라질 것입니다. 그래서 충분히 높은 특정 볼륨의 경우, 우리는 다른 커넥터를 교환하고 최종 커넥터를 사용자에게 맞춤화할 수 있습니다. 그렇지 않으면 특정 MTP 커넥터가 있는 완전한 개발 보드를 가지고, 단일 커넥터로 24, 34, 64개 이상의 광섬유를 한 커넥터 내에서 흐를 수 있습니다.

그래서 광학 연결 관점에서, 저는 이것이 좋은 예라고 생각합니다. 오늘날, 그 반대는 물론, 통합되지 않은, 테이블 방식, 이러한 스위트 구성 요소를 기반으로 한 구성 요소 집계입니다. 그래서 모듈레이터를 가질 수 있고, 광 검출기를 가질 수 있으며, 모두 분산될 때 몇 센티미터에 몇 센티미터를 소비하거나 차지하는 구성 요소를 가질 수 있습니다. 그리고 우리의 통합 장치의 아름다움은 이러한 광자 요소 대부분이 단일 밀리미터 단위의 광자 통합 비밀에 통합되어 있다는 것입니다. 그래서 광 검출기는 분리되지 않고, 상호 연결은 분리되지 않으며, 모든 것이 매우 컴팩트합니다.

Zach Peterson:

이러한 유형의 시스템과 인터페이스해야 하는 광섬유의 수를 언급했습니다. 그것들이 칩에서 접근할 수 있는 모든 입출력이라고 가정하겠습니다. 맞습니까?

Daniel Perez Lopez:

일반적으로 광 엔진은 많은 다른 인터페이스를 가질 수 있습니다. 그래서 말씀하신 것처럼, 광섬유를 통해 들어올 수 있는 베어 광학 포트를 가질 수 있습니다. 또는 광자 통합 회로로 들어가는 많은 다른 방법들이 있지만, 광섬유는 외부 세계와 상호 작용하는 전통적인 방법입니다. 모듈레이터와 광 검출기를 통합한 광자 통합 회로 내에서, 또 다른 인터페이스는 고속 RF 아날로그 입력 및 출력일 것입니다. 예를 들어, 마이크로파 광자 응용 프로그램이나 RF 응용 프로그램을 위한 아날로그 기반 처리를 활성화하는 경우에도 마찬가지입니다. 동시에, 디지털 입출력도 가질 수 있으므로, 컴퓨터의 DPO나 프로세서에서 찾을 수 있는 것과 유사한 것들이 있어, 디지털 신호를 시스템의 장치 내부로 가져올 수 있습니다. 그리고 나서 신호들은 디지털에서 아날로그 변환기를 거쳐, 그리고 아날로그가 직접 모듈레이터에 공급됩니다. 그래서 저는 완전한 광 엔진에 세 가지 인터페이스가 있을 수 있다고 말할 것입니다.

Zach Peterson:

알겠습니다. 좋습니다. 이 모든 것이 매우 흥미롭습니다. 시간이 조금 부족하지만, 마지막 질문으로, 다음 세대의 이러한 시스템이 어떻게 될 것이라고 보시나요? 목표가 단순히 소형화인가요, 아니면 현재의 폼 팩터를 유지하면서 자동차, 항공우주, 의료 등과 같은 더 넓은 범위의 응용 분야로 확장되는 것을 보시나요? 아니면 이 두 가지의 조합이거나, 단순히 고객에 의해 주도되고 있나요?

Daniel Perez Lopez:
 

네, 저희가 고객에 의해 주도되고 있지만, 동시에 물론 내부적으로 기술이 어디로 향할지 연구하여 차세대 성능을 제공할 수 있도록 하고 있습니다. 여러분이 언급한 분야 중 일부에서요. 우리는 오늘날 통신 공간에 초점을 맞추고 있으며, 광 기반 통신과 RF 통신 관리, 그리고 데이터 센터 내부 통신 처리에 대해 집중하고 있습니다. 하지만 언급하셨듯이, 실제로 포토닉스, 특히 프로그래밍 가능한 포토닉스가 차세대에 필요할 것이라고 믿는 다양한 분야도 많습니다. 저는 등장하고 있는 응용 프로그램과 프로토콜이 공통적으로 가지고 있는 것은, 필요한 유연성과 프로그래밍 가능성이라는 공통된 느낌이 있다고 생각합니다. 기술 측면에서 세상은 매분 변화하고 있으며, 네 년 전에 가치 있었던 것은 이제 더 이상 가치가 없습니다.

이제는 더 이상 가치가 없습니다. 광 네트워크를 위한 통신 요구 사항, 신호 처리 요구 사항은 기술이 제공할 수 있는 것보다 훨씬 더 빠른 속도로 성장하고 있습니다. 그래서 앞으로 우리 사회가 많은 다양한 응용 분야에서 성장하는 것과 같은 속도로 계속 성장할 수 있게 해줄 실제 기술이 무엇인지 보는 것이 정말 흥미로울 것입니다. 우리는 포토닉스가 전자 기술을 보완하고 이러한 응용 프로그램을 촉진하며 심지어 차세대를 가능하게 하는 실제 후보라고 믿습니다. 그리고 우리는 분명히 프로그래밍 가능한 포토닉스가 이 사회의 손에 포토닉스 기술을 넣을 수 있게 하는 데 있어 핵심이 될 것이라고 믿습니다.

Zach Peterson:

좋습니다. 이 모든 것이 출시되면, 앞으로 이에 대해 다시 논의하기 위해 여러분을 다시 모실 수 있으면 좋겠습니다. 왜냐하면 분명히 매우 흥미로울 것이고 사람들은 그것에 대해 듣고 싶어 할 것이기 때문입니다.

Daniel Perez Lopez:

네. 완벽합니다. 감사합니다.

Zach Peterson:

저희와 함께 해주셔서 대단히 감사합니다. 우리는 iPronics의 공동 창립자이자 CTO인 Daniel Perez Lopez와 이야기를 나누었습니다. 매우 흥미로운 자료를 확인하기 위해 쇼 노트를 확인해 보세요. 그러면 iPronics와 그들의 제품에 대해 더 많이 알아볼 수 있습니다. YouTube에서 시청 중이라면 구독 버튼을 눌러주세요. 그러면 모든 에피소드와 튜토리얼이 출시될 때마다 최신 정보를 얻을 수 있습니다. 그리고 마지막으로, 학습을 멈추지 마세요. 계속해서 발전하고 다음 번에 뵙겠습니다.