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포토닉스의 목표는 통신, 데이터 전송, 정보 처리 등 기존에 전자 제품으로 처리한 기능을 빛을 사용하여 수행하는 것입니다. 이 포토닉스를 IC에 결합한 것이 PIC(Photonics Integrated Circuit)입니다. 이는 IC의 한계점을 보완하여 '더 많은' 정보를 '더 빨리', '더 적은 전력'으로 처리하게 하여, 5G, IoT, 자율주행차 등의 수많은 데이터 처리를 위해 주목 받고 있습니다.

그런데 이처럼 많은 장점을 갖춘 포토닉스 IC(PIC)가 더 널리 채택되지 않고, 아직 시장을 장악하지 못한 이유는 무엇일까요?

아래 두 백서를 통해 그 이유를 알아보고, 실리콘 포토닉스의 문제점 및 설계자 고려 사항, 또 PIC 설계 과제 및 해결 방법들을 살펴보겠습니다.

[백서1] 실리콘 포토닉스의 가능성 살펴보기

실리콘 포토닉스는 오늘날의 고성능 컴퓨팅, 텔레커뮤니케이션, 군사, 방어, 항공우주, 의료, 리서치 분야에 필수적인 초고속 데이터 전송, 높은 대역폭, 낮은 전력 소비를 제공할 수 있습니다.

하지만 위와 같은 기대를 실현시키기 위해서는 설계 회사들이 파운드리 및 EDA 공급업체로부터 동일한 유형과 수준의 지원을 받아서 IC를 설계하고 확인해야 합니다.

다행히 산업은 올바른 방향으로 움직이고 있는 것으로 보입니다.

[백서2] 포토닉스 IC 레이아웃 설계 과제 및 해결 방안

집적 회로 기술과 제조 분야가 발달하면서 기존의 CMOS 제조 공정과 소재를 활용하여 PIC 설계에 응용할 수 있게 되었습니다. 기존의 전자 집적 회로와 PIC를 결합한 것을 '통합 포토닉스'라고 합니다. 하나의 IC에서 빛을 이동, 조절하고 감지할 수 있는 통합 포토닉스(Integrated Photonics)는 이제 더 넓은 시장에서 주목받고 있으며, 의료 서비스, 라이더 및 퀸텀 컴퓨팅과 같은 분야에서 성공을 거두고 있습니다.

해당 백서에서 특정 기업의 실제 사례를 통해 PIC 관련 문제점과 이를 해결하고 통합 포토닉스 IC를 완성한 그 과정을 확인하세요.

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