Laut Untersuchungen eines Teams von Wissenschaftlern von Universitäten in Dänemark, Schweden und Japan hat es ein einzelner Chip geschafft, mehr als ein Petabit pro Sekunde zu übertragen. Das sind über eine Million Gigabit Daten pro Sekunde über ein Glasfaserkabel oder im Grunde der gesamte Datenverkehr des Internets.
Die Forscher – AA Jørgensen, D. Kong, LK Oxenløwe – und ihr Team zeigten erfolgreich eine Datenübertragung von 1,84 Petabit über ein 7,9 km langes Glasfaserkabel mit nur einem einzigen Chip. Das ist nicht ganz so schnell wie einige andere Alternativen mit größeren, sperrigeren Systemen, die bis zu 10,66 Petabit erreicht haben, aber der Schlüssel hier ist die Skalierung: Das vorgeschlagene System ist sehr kompakt.
Durch die Aufteilung eines Datenstroms in 37 Abschnitte, einen für jeden Kern eines Glasfaserkabels, und die weitere Aufteilung jedes dieser Ströme in 223 Kanäle konnten die Forscher einen großen Teil der Interferenzen entfernen, die optische Systeme verlangsamen und daher liefern die Datenübertragung eines Internets mit einem einzigen Chip.
„Man könnte sagen, dass der durchschnittliche Internetverkehr auf der Welt etwa ein Petabit pro Sekunde beträgt. Was wir übertragen, ist doppelt so hoch“, sagt Jørgensen in einem Kommentar zu New Scientist (öffnet in neuem Tab). „Es ist eine unglaublich große Datenmenge, die wir durchsenden, im Wesentlichen weniger als einen Quadratmillimeter [of cable]. Es zeigt nur, dass wir mit Internetverbindungen so viel weiter gehen können als heute.”
Die Forscher gehen auch davon aus, dass ein solches System in massiv parallelen Systemen Geschwindigkeiten von bis zu 100 Petabit pro Sekunde unterstützen könnte.
Das Forschungspapier (öffnet in neuem Tab) stützt sich auf eine Reihe von Untersuchungen zum Konzept einer Single-Chip-Lösung über mehrere Forscher und Artikel, darunter eine von Forschern in Australien mit dem Titel „Ultra-Dense Optical Data Transmission over Standard Fiber with a Single Chip Source“. (öffnet in neuem Tab)‘. Eingängig.
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Im Wesentlichen wird die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, die häufig ein Glasfaserkabel und sperrige Geräte erfordert, jetzt in ein kleineres On-Chip-Gehäuse miniaturisiert. Anstelle mehrerer paralleler Laser, die ihre eigenen Herausforderungen mit sich bringen, ist es möglich, einen Großteil dieser Ausrüstung auf Siliziumebene zu verkleinern. Und damit beseitigen Sie sogar einige der Schwierigkeiten beim Senden massiver Datenpakete über große Entfernungen und mit hoher Geschwindigkeit.
Ein großer Teil dieser neuen Durchbrüche sind Mikrokämme, mit denen konstante und messbare Lichtfrequenzen erzeugt werden können. Diese sind nicht nur nützlich, um die Anforderungen für ein System wie dieses zu verringern, sondern haben kürzlich auch Durchbrüche erlebt, wenn sie CMOS-Chips hinzugefügt wurden (öffnet in neuem Tab).
Tatsächlich könnte einem CMOS-Chip noch viel mehr hinzugefügt werden, um das gesamte System noch integrierter zu machen, sagt Jørgensen. Wenn dies jetzt schnell und kompakt erscheint, ist es nur eine Frage der Zeit, bis eine noch integriertere, schnellere Version entwickelt wird. Stapeln Sie mehr dieser Geräte in einem einzigen parallelen System und Sie sprechen von Mega-Bandbreite von einem einzigen Server-Rack.
Grundsätzlich hat das Internet noch viel mehr Raum zum Wachsen.