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Marvell, AI 시대 데이터센터 연결성 강화 위한 신규 광학 DSP 2종 출시 Marvell Technology (NASDAQ: MRVL)가 AI, 가속 컴퓨팅 및 클라우드 서비스 수요 폭증에 대응하기 위한 두 가지 새로운 광학 PAM4 디지털 신호 프로세서(DSP)를 선보였습니다. 이번 신제품은 데이터 인프라를 연결하는 광 링크의 성능, 대역폭 및 효율성을 최적화하여 클라우드 사업자들이 폭발적인 수요를 충족시킬 수 있도록 지원합니다. 업계 최초로 400/800 Gbps 5nm 공정 기술을 적용한 'Perseus'는 단거리 플러그형 광 모듈의 핵심 전기 부품인 광학 DSP, 트랜스임피던스 증폭기(TIA), 수직 공동 면 방출 레이저(VCSEL) 드라이버를 단일 칩에 집적했습니다. 이를 통해 전력, 공간 및 비용을 절감하고, 모듈 제조사의 생산 복잡성을 줄여 확장성을 높였습니다. Perseus는 통합 실리콘 포토닉스 드라이버 옵션도 제공하며, 랙 내 장비 연결에 사용되는 액티브 광 케이블(AOC)과 5~500미터 거리의 단거리 단일 모드 및 다중 모드 광 상호 연결에 최적화되어 있습니다. 한편, 2022년 말 샘플링을 시작해 현재 양산 중인 'Spica Gen2'는 800 Gbps 5nm 광학 DSP로, AI 클러스터 내 서버 간 고대역폭 광 연결이나 하이퍼스케일 데이터센터 내 랙 간 광 연결과 같은 장거리 연결에 최적화되었습니다. Spica Gen2는 기존 세대 대비 전력 소비를 25% 이상 절감하여 12와트 미만으로 낮췄습니다. 이 두 칩은 Marvell의 광 및 구리 연결 칩 포트폴리오 확장의 최신 제품으로, 특정 사용 사례에 맞춰 최적화되어 클라우드 사업자들이 인프라 활용도와 성능을 극대화하는 동시에 총 비용과 비트당 전력 소비를 줄일 수 있도록 지원합니다. Perseus와 Spica Gen2 모두 클라우드 데이터센터 및 AI 클러스터에서 가장 널리 사용되는 Marvell의 PAM4 광학 DSP 아키텍처를 기반으로 합니다. LightCounting의 CEO이자 설립자인 Vlad Kozlov는 "AI는 광학 없이는 불가능합니다"라며, 800 Gbps 이상의 광 모듈 출하량이 2027년까지 연평균 78% 성장하여 엑사비트/초에서 19 엑사비트/초로 증가할 것으로 전망했습니다. 그는 "Marvell은 데이터센터 내 광학 기술의 응용 및 사용 사례 확장에 오랫동안 앞장서 왔으며, Perseus와 Spica Gen2는 이러한 여정의 최신 결과물입니다"라고 덧붙였습니다. 광학 DSP 모듈은 스위치 등에서 발생하는 전기 신호를 광 신호로 변환하여 데이터 트래픽을 더 빠르고 효율적이며 높은 대역폭의 광 네트워크로 전송하는 역할을 합니다. 2000년대 초부터 데이터센터의 핵심 요소로 자리 잡은 광 모듈은 데이터 속도에서 1000배, 비트당 에너지 효율에서 100배의 향상을 이루었습니다. 현재 데이터센터 내 5미터 이상의 대부분 연결은 광학 DSP 모듈을 통해 이루어지고 있습니다. 광학 DSP 기반 모듈은 약 2년마다 대역폭이 두 배로 증가하며, 출하 비트 수 기준으로 연간 약 54%의 성장률을 기록하고 있습니다. 이는 클라우드 서비스 제공업체의 대역폭 트래픽이 연간 40-50% 성장하는 것을 뒷받침합니다. 가속 컴퓨팅의 부상은 클라우드 사업자들이 급증하는 고객 수요와 복잡한 워크로드의 성능 요구 사항을 충족하기 위해 인프라를 확장함에 따라 광학 DSP 기술 혁신을 더욱 가속화할 것입니다. 예를 들어, 일부 AI 학습 클러스터는 최대 32,000개의 프로세서, 2,000개의 스위치, 70,000개의 광학 DSP 모듈을 포함하며 최대 45메가와트의 전력을 소비할 수 있습니다. Marvell은 클라우드 사업자 및 기타 고객들의 투자 수익률을 높이기 위해 다양한 연결 애플리케이션 및 사용 사례에 맞춰 미세 조정된 연결 제품을 생산하고 있습니다. Perseus는 송수신 기능을 모두 요구하는 모듈을 위한 풀 리타이머(full retimer) 사용 사례뿐만 아니라, 선형 플러그형 광학(LPO)과 같은 송신 전용 또는 수신 전용 하프 리타이머(half retimer) 사용 사례도 지원합니다. 이 외에도 데이터센터 내 중장거리 연결을 위한 업계 최초 1.6T 광학 DSP인 Nova, 100-400G용 Porrima, 장거리 연결(2-2,000km)용 코히런트 DSP 및 모듈, 서버 간 연결을 위한 구리 기반 액티브 전기 케이블 장치 등 특화된 제품들도 제공합니다. InnoLight의 최고 마케팅 책임자인 Osa Mok은 "Marvell의 최적화된 실리콘 설계 접근 방식은 더 넓은 제품 포트폴리오를 개발할 수 있는 플랫폼을 제공합니다"라며, "AI 시대에는 고객들이 인프라의 모든 부분에서 성능과 전력 효율 향상을 끊임없이 추구할 것입니다. 특화된 광 모듈과 기술은 이러한 목표를 확장 가능하고 경제적인 방식으로 달성할 수 있도록 할 것입니다"라고 말했습니다. Marvell의 광 연결 제품 마케팅 부사장 Xi Wang은 "가속 컴퓨팅은 가속화된 인프라를 요구합니다"라며, "Perseus와 Spica Gen2는 파트너와 최종 사용자가 중요한 자산의 효율성, 성능 및 복원력을 지속적으로 개선하는 동시에 새로운 서비스 플랫폼을 구축할 수 있도록 지원하는 당사 전략의 최신 사례입니다"라고 강조했습니다. Perseus의 주요 특징으로는 쿼드/옥탈 100 Gbps/채널 광 PAM4 DSP, 400G 및 800G 광 모듈 애플리케이션 지원, 저전력 설계, 통합 TIA 및 선형 드라이버(VCSEL 및 SiPho PIC), 고급 진단 기능이 포함된 CMIS 호환성, 독립적인 레인 작동 지원, 800 Gbps QSFP-DD 및 OSFP 광 모듈, 400 Gbps AOC/단일 모드/다중 모드 배포용 QSFP112 모듈과의 호환성 등이 있습니다. Spica Gen2의 주요 특징으로는 데이터센터 연결을 위한 검증된 800G Spica DSP 아키텍처, 51.2T, 25.6T 스위치 및 고급 AI/ML 클러스터용 1x800G, 2x400G, 8x100G 연결 지원, 100m SR8, 500m DR8, 2Km 2xFR4, 10Km LR8 광 모듈 지원, 모든 200G/400G/800G 기반 데이터센터 광 연결 애플리케이션을 지원하는 IEEE, MSA 및 CMIS 호환 DSP, EML 및 Sipho를 지원하는 통합 드라이버가 포함된 저전력 DSP, 네트워크 상태에 대한 통찰력을 제공하는 고급 진단 기능, 비용에 민감한 애플리케이션을 위한 베어 다이(bare die) 설계 및 빠른 출시를 위한 소형 BGA 패키지 설계 지원, 800 Gbps QSFP-DD 및 OSFP 모듈과의 호환성 등이 있습니다. Perseus는 현재 일부 고객에게 샘플이 제공되고 있으며, Spica Gen2는 상업적으로 이용 가능합니다.