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 기술명 `400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술
 기술개요 본 기술은 과학기술정보통신부 정보통신·방송 기술개발사업 일환으로 수행하는 '메가 데이터 센터 대용량 광연결을 위한 임베디드 옵틱 기반의 저가형 400Gb/s QSFP-DD 광트랜시버 기술 개발' 과제의 1, 2차년도 연구 수행 및 결과물로 'PAM-4 변조 송수신 기능 광트랜시버 연구시제품'을 구성하는 '400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술'이다.  '400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술'은 하기 내용을 포함한다.
    (1) 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 구성 기술
      - 50Gb/s x 8ch PAM-4, 100Gb/s x 4ch PAM-4 고속-고밀도 PCB 설계 기술
      - 저 유전율 PCB 재질을 이용한 고속-고밀도 PCB 설계 기술
    (2) 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 제어 및 시험 기술
      - Program firmware uploading, Initialize, operation state 제어 기술
      - EQ, Data invert on/off 기술
      - PLL lock 감시 기술 
      - Diagnostics histogram check 기능 활용 및 시험 기술
      - PRBS Gen., BER checker 기능 활용 및 시험 기술
 기술이전목적
및 필요성
- 고품질 영상, 초실감 미디어 서비스 등 초광대역, 초실감 서비스 인프라를 제공하여 일반 인류의 풍요로운 라이프 스타일을 제공하려는 노력으로 인하여 데이터센터 스위치/라우터 장비, B5G 이동통신 프론트홀/백홀 광전송 장비, 메트로/코어 광전송 장비 등에서의 데이터 처리 속도와 양은 지속적으로 증가되고 있음.
- 메가 데이터 센터는 225,000 ft2이상의 면적에 9,001개 이상의 렉이 보유된 데이터센터로 정의되는데, 최근 건설이 완료 되었거나 건설 중인 데이터 센터의 규모는 메가 데이터센터의 5~32배 규모로 커지고 있는 추세임.
- 구글, 페이스북, 아마존 등의 서비스 제공자(service provider)들은 건설비용을 낮추기 위해 현재 사용 중인 100Gb/s 전송속도의 광트랜시버를 400Gb/s의 광트랜시버로 대체하려는 움직임이 2017년부터 이미 시작 되었고, 2019년은 이를 위한 프로토 타입의 시험이 진행 중임.
- 2007년 구글의 데이터 센터 운영 비용으로 2조 3천억원이 사용되자 기존 시스템 업체에서 광트랜시버를 선정하지 않고 데이터 센터가 광트랜시버를 직접 접촉 및 선정하고 있으므로 광트랜시버 시장의 안정성이 매우 높음
- ‘400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술’을 이용하여 ‘400Gb/s PAM-4 변조방식 광트랜시버’를 구현함으로써 해외 선진 업체와 동등한 기술력을 확보 할 수 있고,  아울러, ‘400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술’을 이용하여 공정-시험 플랫폼에 활용 가능 하므로, 글로벌 선도 업체들에 대한 OEM 및 ODM 제안을 수주하여 안정적 매출처 확보
 기술의 특징 및 장점 - ‘400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술’은 50G x 8ch PAM-4 Client RX 및 TX, 100G x 4ch PAM-4 Line Rx [0:3] Tx [0:3], 4:8 demux 및 Retimer x 4, 8:4 mux 및 Retimer x 8, MonClk P/N 등의 하드웨어 기능을 지원하며, 아울러 ‘400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술’은 Program firmware uploading, Initialize, operation state, PRBS config-checker status, 그리고 8 x 50Gb/s PAM-4 Client side에서의 3 tap EQ, Data invert on/off, Swing, Inner/outer eye, PLL lock, diagnostics histogram check, PRBS Gen., BER checker, 그리고 4 x 100Gb/s PAM-4 Line side에서의 3 tap EQ, Data invert on/off, Swing, Inner/outer eye, PLL lock, diagnostics histogram check, PRBS Gen., BER checker 등과 같은 소프웨어 기능을 지원하는 특징을 제공 함.
- 이러한 기능적 특징은 '400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술'은 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 시험 및 공정에서 PPG-BERT 기능으로 활용 가능하며,  '400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술'의 구성 회로 소자 Size 조정하여 400Gb/s QSFP-DD 광트랜시버의 구성이 가능 함.
 기술성숙도(TRL) 단 계 : 5     기술성숙도(TRL)
 활용방안 및
기대성과
- [직접시장] '400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술'은 50G x 8ch PAM-4 Client RX 및 TX, 100G x 4ch PAM-4 Line Rx [0:3] Tx [0:3]의 인터페이스를 활용 하려는 100Gb/s, 200Gb/s, 400 Gb/s, 800Gb/s 에 활용 가능하려는 데이터 센터를 직접 시장으로 적용 가능하고, 
- [간접시장] 이러한 신호 속도를 요구하는 고속·대용량 광연결(Optical Inter-connectivity)의 Optical HDMI, Super Computer, 항공·선박 광통신망, 스마트 시티 등의 활용·간접 시장으로 확대되는 기회를 제공함.
- ‘공정 단순화’, ‘저가화’, ‘국산화’의 추가 경쟁 요인을 갖출 수 있는 핵심 기술 확보
 기술이전 내용 및 범위 <기술이전의 내용>
    (1) 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 구성 기술
      - 50Gb/s x 8ch PAM-4, 100Gb/s x 4ch PAM-4 고속-고밀도 PCB 설계 기술
      - 저 유전율 PCB 재질을 이용한 고속-고밀도 PCB 설계 기술
    (2) 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 제어 및 시험 기술
      - Program firmware uploading, Initialize, operation state 제어 기술
      - EQ, Data invert on/off 기술
      - PLL lock 감시 기술 
      - Diagnostics histogram check 기능 활용 및 시험 기술
      - PRBS Gen., BER checker 기능 활용 및 시험 기술

<기술이전의 범위>
    (1) 기술문서
      - 요구사항 정의서, 상세설계서, 시험절차/결과서: 제공
    (2) S/W
      - 4 레벨 진폭 변조 송수신 기능 보드 제어 프로그램 소스 및 실행 파일: 제공
    (3) 하드웨어
      - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술 시제품 보드: 1 set 대여
                                    (대여 기간: 기술 이전 계약 체결 후 3개월 이내)
      - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술 시제품 보드의 회로도(Schematic): 제공
      - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술 시제품 보드의 아트워크(Artwork): 제공
      - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술 시제품 보드의 거버 파일(Gerber): 제공
관련지적재산권
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4 레벨 진폭 변조 송수신 기능 보드 제어 프로그램 등 프로그램 1
 첨부파일 기술이전설명회 발표자료 400Gb_s PAM-4 변조방식 송수신 기술.pdf





실시권 허용범위 비독점적 통상실시권
계약기간 계약체결일로부터 5 년간
기술료조건
(부가세별도)
※ 경상기술료
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구분 중소기업 중견기업 대기업
착수기본료(천원) 50,000 100,000 100,000
매출정률사용료(%) 1.25 3.75 5
※중소기업 또는 중견기업 기술료조건을 적용받고자 하는 경우에는 중소기업확인증 또는 중견기업확인증 제출 필요
기술전수교육 3  개월  /  1,000 천원정(부가세별도)
기타특기사항 ㅇ 상용화를 위한 생산설비 등 추가비용
  - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 기술 동작을 위한 주변 온도 유지(약 25deg.C ) 필요. 이에 제반하는 비용은 생산 규모에 따라 달라짐.

ㅇ 상용화를 위한 추가적인 기술개발 내용
  - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 방식의 시험 플랫폼, 공정(양산) 플랫폼에 적용시: 현제 제어 프로그램은 연구 개발 자 위주로 제작 되었으므로, 생산 규모 및 생산 라인에서의 작업자 숙련도에 따라 제어 프로그램에서의 기능 단순화 필요 있음.
  - 400Gb/s PAM-4 변조방식 송수신 방식의 광트랜시버로 적용 시: 주변 회로 구성의 Size를 조정 할 필요 있음.



기술관련
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기술개발
발표당시
광네트워크연구실 이정찬 ( 042-860-1215 , jclee@etri.re.kr )
현재 광네트워크연구실 이정찬 ( 042-860-1215 , jclee@etri.re.kr )
계약관련
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기술개발
발표당시
기술이전실 박양화 ( 042-860-5454 , parkyh@etri.re.kr )
현재 기술이전실 박양화 ( 042-860-5454 , parkyh@etri.re.kr )
 
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