보고서 정보
주관연구기관 |
이화여자대학교 Ewha Womans University |
연구책임자 |
박성민
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-10 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
과제관리전문기관 |
한국연구재단 National Research Foundation of Korea |
등록번호 |
TRKO201800003242 |
과제고유번호 |
1711037021 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-04-21
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키워드 |
400 기가비트 이더넷.광 트랜시버.다채널 어레이.시스템온칩.CMOS.CDR.400 Gigabit Ethernet.Optical Transceiver.Multichannel Array.SoC.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800003242 |
초록
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연구의 목적 및 내용
- 본 연구의 목적은 3D 멀티미디어와 클라우드 컴퓨팅 기술의 확산으로 급증하는 대용량 데이트 트래픽 처리를 위해 차세대 400GbE(기가비트 이더넷)용 CMOS 저전력 광 트랜시버 어레이 SoC 개발을 구현하는 것이다. 특히, 채널 당 동작속도를 50Gb/s까지 증가함으로써 전력소모와 칩 면적을 줄이는 동시에, 채널 간 간섭에 의한 crosstalk 노이즈 및 전원 노이즈의 영향을 줄이며, 칩셋 형태의 모듈로 시스템을 구현하지 않고, One-chip으로 SoC화함으로써 저가의 솔루션을 제공하고자 한다.<
연구의 목적 및 내용
- 본 연구의 목적은 3D 멀티미디어와 클라우드 컴퓨팅 기술의 확산으로 급증하는 대용량 데이트 트래픽 처리를 위해 차세대 400GbE(기가비트 이더넷)용 CMOS 저전력 광 트랜시버 어레이 SoC 개발을 구현하는 것이다. 특히, 채널 당 동작속도를 50Gb/s까지 증가함으로써 전력소모와 칩 면적을 줄이는 동시에, 채널 간 간섭에 의한 crosstalk 노이즈 및 전원 노이즈의 영향을 줄이며, 칩셋 형태의 모듈로 시스템을 구현하지 않고, One-chip으로 SoC화함으로써 저가의 솔루션을 제공하고자 한다.
연구결과
(1) 1차년도: 단일 채널 50-Gb/s 광수신기를 위한 핵심 IP 개발
- 광 수신기 핵심 IP 개발: TIA, LA, CDR 회로 핵심 IP
- 광 수신기 TIA 칩 개발: IEEE A-SSCC 2014 국제학회발표, 국내특허출원 2건
- 광 수신기 CDR 칩 개발: IEICE ELEX SCI급 저널 1편 게재
(2) 2차년도: 400GbE용 50-Gb/s/ch 광수신기 칩 개발
- 광 수신기 TIA 칩 개발: 국내특허등록 1건, 국내특허출원 4건, 국제PCT출원 2건, 국내SCOPUS 저널 3편 게재
- 광 수신기 LA 칩 개발: LA 핵심 IP
- 초고속 CMOS SoC 개발: 기술이전 1건
(3) 3차년도: 400GbE용 50-Gb/s/ch 광 송수신기 핵심 IP 개발
- 광 수신기 TIA 칩 개발: 국외SCI저널 3편, SCOPUS 저널 1편, 및 학진등재지 1편 게재, 국내특허등록 7건, 국내특허출원 7건, 미국특허출원 2건, 국제PCT출원 2건
- 광 송신기 VCSEL 드라이버 핵심IP 설계: 국내특허출원 1건
연구결과의 활용계획
- 본 연구의 수행결과는 대용량 멀티미디어 및 빅데이터 전송, M2M(machine-to-machine)통신 및 인터넷, 클라우드 서비스, 3D 가상체험, 통합 데이터 인터페이스, 원격의료, 자동주행 시스템 등의 여타 산업과 융합으로 고부가가치 산업을 창출할 수 있다.
- 또한, 본 연구를 통하여 확보된 회로설계 인력 및 기술을 기반으로 국제 기간통신망 시장뿐 아니라 3-D holograms 등 차세대 유무선통신 응용분야의 기술을 선점 할 수 있다. 특히, 세계 유무선 인프라 시장은 2020년까지 1,200억 달러 규모로 성장이 예상되며, 대용량 멀티미디어 (비디오 및 3D 가상현실) 콘텐츠 시장의 성장은 2012년에 비해 2020년에는 분야별로 3~5배 이상 성장할 것으로 예측된다.
(출처 : 한글요약문 4p)
Abstract
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Purpose&contents
- The purpose of this research is to realize CMOS low-power optical transceiver array SoC for next-generation 400GbE applications which can process massive data traffic owing to proliferation of 3D multi-media and cloud computing. In particular, it is required to increase the ope
Purpose&contents
- The purpose of this research is to realize CMOS low-power optical transceiver array SoC for next-generation 400GbE applications which can process massive data traffic owing to proliferation of 3D multi-media and cloud computing. In particular, it is required to increase the operation speed up to 50Gb/s per channel so as to reduce power dissipation and chip area and to decrease the effects of crosstalk noise between channels and power supply noises. Also, it targets to realize one-chip SoC to provide low-cost solutions.
Result
(1) 1st Year: A single-channel 50-Gb/s optical receiver core IPs
- Optical RX core IP: TIA, LA, CDR core IP
- Optical RX TIA IC: IEEE A-SSCC 2014 presented, 2 Korea Patent Applications
- Optical RX CDR IC: IEICE ELEX Journal published
(2) 2nd Year: 50-Gb/s/ch optical receiver ICs for 400GbE applications
- Optical RX TIA IC: 1 Korea Patent Registration, 4 Korea Patent Applications, 2 PCT Patent Applications, 3 Domestic SCOPUS Journals published
- Optical RX LA IC: LA core IP
- High-speed CMOS SoC: 1 Technical Transfer
(3) 3rd Year: 50-Gb/s/ch optical TX/RX core IPs for 400GbE applications
- Optical RX TIA IC: 3 SCI Journals published, 1 Domestic SCOPUS Journal published, 1 Domestic Journal published, 7 Korea Patent Registrations, 7 Korea Patent Applications, 2 PCT Patent Applications, 2 USA Patent Applications
- Optical TX VCSEL driver core IP: 1 Korea Patent Application
Expected Contribution
-It is expected that the technical results of this research will help high-tech industries to boost a number of applications such as big-data multi-media transport, M2M or IoT Internet, cloud service, 3D VR, integrated data interface, remote medication, autonomous vehicles, etc. Based upon man-power and technical renovation through this research, next-generation wired/wireless communication techniques including 3D holograms could be acquired in advance. In particular, the world wired/wireless infra market is expected to grow rapidly (US$ 120B until 2020), while big-data multi-media contents market will grow 3~5 times larger in 2020.
(출처 : SUMMARY 5p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 5
- 연구내용 및 결과 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 13
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 14
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 14
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 15
- 8. 참고문헌 ... 15
- 9. 연구성과 ... 16
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 22
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 22
- 12. 기타사항 ... 22
- 별첨1 : 대표연구실적 ... 23
- 별첨2 : 세부 목표 관련 증빙 ... 35
- 끝페이지 ... 50
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