10.SVRN_OS_DOI10_Classical Electrodynamic Limits of AI Accelerator Interconnects and the Inevitability of PhoLink Transition

Zenodo 제출 자료: SVRN-OS — 논문 X 1. 제목 AI 가속기 인터커넥트의 고전 전자기학적 한계와 PhoLink 전환의 필연성 (영문: Classical Electrodynamic Limits of AI Accelerator Interconnects and the Inevitability of PhoLink Transition) 2. 식별자 및 시리즈 필드 값 시리즈 DOI 10.5281/zenodo.18325543 논문 0 — 병목 지능 이론 10.5281/zenodo.18688294 논문 I — 구리 인터커넥트의 양자 파산 10.5281/zenodo.18687866 논문 II — SVRN_K0 하드웨어 사양 10.5281/zenodo.18689820 논문 III — Lcrit 표준 알고리즘 10.5281/zenodo.18694749 논문 IV — 로직 그룹 Lcrit 분석 10.5281/zenodo.18694809 논문 V — 고대역 메모리 그룹 Lcrit 분석 10.5281/zenodo.18695822 논문 VI — 비휘발성 메모리 그룹 Lcrit 분석 10.5281/zenodo.18697024 논문 VII — BEOL 인터커넥트 그룹 분석 10.5281/zenodo.18722089 논문 VIII — 능동 광자 소자 그룹 분석 10.5281/zenodo.18722116 논문 IX — 센서 그룹 분석 10.5281/zenodo.18722136 논문 X — 본 문서 10.5281/zenodo.18729007 특허 KR 10-2026-0017941 SHA-256 72188dd595b37d2a729fa69d11dc87e627c9ba18f8c6afeed285b8a0ac45948f 3. 요약 본 논문은 SVRN-OS 시리즈의 열한 번째 논문으로, 양자역학적 가정 없이 고전 전자기학만으로 AI 가속기 및 뉴로모픽 시스템의 장거리 인터커넥트 한계를 확립합니다. Maxwell 방정식과 Drude 비저항 모델에서 유도된 RC 지연 법칙 τ_RC ∝ L²/w²를 기반으로, sub-2nm 노드의 온패키지 구리 인터커넥트가 AI 시스템 동작 주파수 요구사항을 구조적으로 충족하지 못함을 증명합니다. 핵심 결과: H100/HBM4 CoWoS 패키징 파라미터 검증 (L = 50–200 μm, w = 10–18 nm, ρ_eff = 6.5–8.0 μΩ·cm): τ_RC ~ 5–12 ns, f_max < 200 MHz — HBM3E 목표 대역폭(4.8 GHz) 대비 24–60× 부족 sub-20 nm 배선에서 ρ_eff ∝ 1/w (표면 산란 지배)로 R ∝ L/w², C ∝ L (IRDS 2024, C' ≈ 0.2–0.5 fF/μm)과 결합하여 τ_RC ∝ L²/w² 물리적으로 정당화 열 밀도 법칙 P_array ∝ 1/w²: 배선 폭 절반 시 열 밀도 4배 증가 Electrical Transport Collapse 공식 정의: τ_RC ≥ 1/f_sys (속도 조건 위반) OR P_array ≥ P_cooling (열 조건 위반) 광자 수송 τ_opt ∝ L vs. 전기 수송 τ_elec ∝ L²: L 증가 시 격차 기하급수적 확대 → PhoLink physically favored 뉴로모픽 크로스바: N = 1024, w = 10 nm에서 RC 지연이 STDP 시냅스 통합 윈도우 초과 MDK_v1 설계 규칙 3개 확립: 전기 배선은 로컬 연결에만 사용 장거리 데이터 전송은 비저항 채널 (PhoLink) 패키지 스케일 광인터커넥트는 수학적 필연 [한계 명시] RC 지연 계산은 1D 병렬선 근사 기반. τ_RC 5–12 ns는 order-of-magnitude 추정값. ρ_eff 값은 Gall 2016 및 IITC 2024 기반 추정치. 4. 키워드 RC 지연 · 고전 전자기학 · AI 가속기 · 뉴로모픽 · HBM4 · CoWoS · BEOL 인터커넥트 · Electrical Transport Collapse · PhoLink · Fuchs-Sondheimer · Mayadas-Shatzkes · τ_RC ∝ L²/w² · SVRN-OS · MDK_v1 5. 진실성 선언 본 문서는 SVRN-OS AI·뉴로모픽 그룹(DOI No. 10)의 고전 전자기학적 한계 분석 기준서이며, 양자역학적 가정 없이 Maxwell 방정식과 Drude 모델만으로 PhoLink 필연성을 확립합니다. 2026년 2월 22일 기준으로 검증된 물성값 및 분석 결과에 한하여 유효합니다. 인증: MDK_v1 | 조민수 | KR_10-2026-0017941