Nowoczesny odbiornik optyczny pozwala naukowcom pobić rekord transmisji danych
Infrastruktury danych są coraz bardziej przeciążone za sprawą szybkiego rozwoju nowych technologii – od 5G po Internet przedmiotów – i związanego z nim wzrostu popytu na aplikacje wymagające dużej przepustowości. Wymogi w zakresie łączności światłowodowej narzucone przez tę eksplozję danych oznaczają, że rośnie zapotrzebowanie na energooszczędne, wielokanałowe łącza o szybkim transferze danych. Przedstawiciele IBM Research wraz z konsorcjum finansowanego przez UE projektu ADDAPT wprowadzili na rynek nowatorski odbiornik optyczny, który może obsługiwać łączną przepustowość 160 Gb/s za pośrednictwem 4 światłowodów. Ich prace zostały ogłoszone w komunikacie prasowym organizacji Optical Society (OSA): „Nowo opracowany odbiornik optyczny nie tylko osiąga najwyższą jak dotąd szybkość transmisji danych, ale także jest wyposażony w funkcję włączania/wyłączania połączenia”. Jak tłumaczą naukowcy, odbiornik włącza się i osiąga sprzężenie fazy w 8 ns, co jest rekordowo krótkim czasem przełączania. Dodają też, że wykorzystanie łączy w centrach danych wynosi mniej niż 10% w przypadku 99% z nich. Oznacza to, że transceivery optyczne – urządzenia, które wykorzystują technologię światłowodową do wysyłania i odbierania danych – marnują energię przez resztę czasu, wysyłając pakiety, w których brakuje informacji. Naukowcy piszą, że funkcja szybkiego włączania/wyłączania poprawi wykorzystanie łączy i znacznie zmniejszy zużycie energii przez układ scalony lub system połączeń optycznych. Jest to możliwe, ponieważ odbiornik zużywa energię tylko wtedy, gdy pakiety danych są przesyłane przez łącze optyczne. Alessandro Cevrero, jeden z naukowców cytowanych w komunikacie OSA, powiedział: „Jest to pierwszy odbiornik optyczny, który łączy wysoką prędkość transmisji danych z funkcją szybkiego włączania i wyłączania, a jednocześnie zużywa bardzo mało energii w stanie włączenia”. W tym stanie odbiornik zużywa około 88 mW. Odbiornik optyczny posiada cztery identyczne kanały i jest wyposażony w obwody analogowe, które szybko dostosowują zegar odbiornika do przyjmowania danych. Wykrywa również sekwencje sygnałów optycznych w celu szybkiego włączania i wyłączania systemu łączy. Cevrero tłumaczy również, że poprawa efektywności energetycznej łączy optycznych pozwala naukowcom budować znacznie szybsze, wydajniejsze systemy komputerowe, ponieważ możliwe jest „upchnięcie” większej przepustowości w tym samym budżecie termicznym urządzenia. Ponadto oszczędność energii pomaga zmniejszyć emisję CO2 z sieci światłowodowej, czego efektem są bardziej ekologiczne systemy komunikacji optycznej. Jak mówi Cevrero, kolejnym krokiem będzie walidacja całego systemu wzajemnych połączeń optycznych poprzez pomiary nadajnika optycznego. Wzajemne połączenia odnoszą się do rozmieszczenia informatycznych punktów wymiany ruchu, które integrują wiele osobnych jednostek. Projekt ADDAPT (Adaptive Data and Power Aware Transceivers for Optical Communications) miał na celu rozwinięcie i wykorzystanie technologii dynamicznych podsystemów nadawczo-odbiorczych. Prace wykonane w trakcie projektu koncentrowały się na rozwiązaniach opartych na standardach i nadających się do wprowadzenia na rynek. W projekcie połączono wiedzę i umiejętności specjalistów z sektora nauki, jak i przemysłu, w tym producentów urządzeń, dostawców sprzętu komunikacyjnego i operatorów sieci. Więcej informacji: Strona internetowa projektu: ADDAPT
Kraje
Niemcy
