Yeni 200 Gbps Fotodedektör Veri Merkezleri için Optik Alım Kapasitesini İkiye Katlıyor!

Koreli araştırmacılar, devasa yapay zekâ veri merkezlerinde ve 5G/6G mobil iletişim altyapılarında kullanılmak üzere, kanal başına 200 Gbps veri işleyebilen yeni bir fotodedektör aygıtı geliştirdi. Bu teknoloji sayesinde, saniyede 5 GB boyutunda beş adet tam HD filmi aktarabilecek kadar yüksek bir hıza sahip ultra yüksek hızlı veri alımının mümkün hale geldiğini görüyoruz.

Araştırmanın sonuçları ilk olarak Japonya'nın Sapporo kentinde düzenlenen OECC 2025 konferansında sunuldu ve kısa süre önce Optics Express dergisinde yayımlandı. Gelişmeyi duyuran Elektronik ve Telekomünikasyon Araştırma Enstitüsü, aygıtın kanal başına 200 Gbps seviyesindeki optik sinyalleri işleyebildiğini belirtti.

Veri merkezlerinde ve iletişim ağlarında veri alım performansını belirleyen temel bir bileşen olan fotodedektörler, optik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürüyor. Araştırmacıların geliştirdiği bu yeni aygıt ise 70 GHz veya daha yüksek bir bant genişliğine, 0,75 A/W veya üzerinde yüksek bir tepkiselliğe ve yalnızca 0,5 mm x 0,4 mm boyutlarına sahip.

Arka Mercek Entegreli Tasarım

Bu yeni teknolojinin en dikkat çekici yanlarından biri, çipin arka tarafına indiyum fosfit malzemeden yapılmış dışbükey bir merceğin tek parça hâlinde eklendiği "arka mercek entegreli yapı" tasarımı oldu. Bu tasarımın, optik alım verimliliğini ve hizalama kolaylığını önemli ölçüde artırdığı belirtiliyor. Ayrıca tasarımdan üretime kadar olan tüm sürecin tamamen yerel teknolojiler kullanılarak hayata geçirildiği de vurgulanıyor.

Aygıtın, dahili yapay zekâ veri merkezi ağları için geliştirilen optik alıcı-vericilerin alıcı bölümünde kullanılması bekleniyor. Veri merkezi sunucu kabinlerinde yer alan hat kartları çok sayıda optik alıcı-verici taşıyor, bu nedenle temel bileşenlerin performans ve maliyet verimliliği büyük önem taşıyor.

ETRI'nin geliştirdiği bu yapı, ışığı almak için ayrı bir mercek bileşenine ihtiyaç duymuyor. Bu durumun hem paketleme sürecini basitleştirmesi hem de 800 Gbps ve 1,6 Tbps kapasiteli optik modüllerin üretim maliyetlerini düşürmesi öngörülüyor. Günümüzde veri merkezlerinde yaygın olarak kullanılan fotodedektör cihazlarının genellikle kanal başına yaklaşık 112 Gbps veri hızları sunduğunu biliyoruz. Araştırmacıların geliştirdiği bu yeni teknoloji ise kanal başına 224 Gbps'ye kadar optik sinyali işleyerek veri işleme kapasitesini mevcut seviyenin yaklaşık iki katına çıkarıyor.

Optik İletişim Sektöründe Küresel Rekabet

Son zamanlarda yapay zekâ, bulut sistemleri, dijital yayın platformları ile sanal gerçeklik ve artırılmış gerçeklik hizmetlerinin yaygınlaşması; veri trafiğinde büyük bir artışa neden oluyor. Bu nedenle ultra yüksek hızlı ve yüksek kapasiteli optik aygıt teknolojilerini güvence altına almanın önemi de giderek artıyor.

Yalnızca dünya çapında çok az sayıda şirketin geliştirebildiği 200 Gbps sınıfı fotodedektör çipleri, son derece gelişmiş bir teknolojiyi temsil ediyor. ETRI; indiyum galyum arsenit fotodedektör teknolojisine ve bileşik yarı iletken dökümhanesi işletme deneyimine dayanarak bu alandaki temel kaynak teknolojilerini güvence altına almayı başardı.

Bu başarının dışa bağımlılığı azaltması ve ülkenin optik aygıt ve bileşen endüstrisinin rekabet gücünü artırması hedefleniyor. Bununla birlikte arka mercek entegreli yapının yeni nesil 800 Gbps ve 1,6 Tbps optik modül pazarında fiyat rekabeti avantajı sağlaması da bekleniyor. ETRI'nin Fotonik ve Kablosuz Cihazlar Araştırma Bölümü'nden sorumlu başkan yardımcısı Kwon Yong Hwan durumu şöyle açıkladı:

Hızla büyüyen yapay zekâ veri merkezi ve 5G/6G pazarlarında uygulanabilen temel fotodedektör aygıtı teknolojisini geliştirerek optik bileşenler endüstrisinin rekabet gücünü artırmaya katkıda bulunabiliyoruz.

Yarı iletken teknolojilerindeki bu ilerleme, laboratuvar ortamındaki başarıların ötesinde bir üretim yeteneği de gerektiriyor. Nitekim ETRI'nin Optik İletişim Bileşenleri Araştırma Bölümü'nden baş araştırmacı Han Young Tak, sürecin zorluklarına değinerek şu ifadeleri kullandı:

Bu başarının anahtarı, süreç değişkenlerine karşı oldukça hassas olan bileşik optik yarı iletkenler alanında hem temel kaynak teknolojilerini hem de istikrarlı dökümhane işletim yeteneklerini güvence altına almaktı.

Bu teknolojiyle ilgili yerel ve uluslararası patent başvurularını tamamlayan ekip, teknolojinin Wooriro Co., Ltd. şirketine transferini de gerçekleştirdi. Gelecekte yapay zeka veri merkezi ve 5G/6G iletişim pazarlarında küresel şirketlerle rekabet edebilmek amacıyla endüstriyel uygulama ve ticarileşme süreçlerinin aktif olarak desteklenmesi planlanıyor.

Pazar araştırması şirketi LightCounting'e göre; küresel optik alıcı-verici pazarının 2019'da 6 milyar dolardan, 2026'da 18 milyar dolara çıkarak üç kat büyümesi öngörülüyor.