Forskere over hele verden gør alt for at forsøge at øge hastigheden af dataudveksling. Microsoft Forskning og EPFL demonstrerede for nylig ultrahurtig optisk omskiftning ved hjælp af chip-baserede kamlaser-solitoner og en passiv diffraktionsgitteranordning. Projektets forskere mener, at arkitekturen kan muliggøre overgangen til optiske datacentre, der er energieffektive og bedre kan imødekomme det stadigt voksende behov for hurtigere båndbredde rundt om i verden.
Jo hurtigere datacentre kan udveksle data, jo højere ydeevne for alle brugere, der forsøger at oprette forbindelse til disse data til arbejde, uddannelse og underholdning. I moderne netværk af databehandlingscentre i dag bruges elektriske pakkeomskiftere forbundet med optisk fiber. Disse systemer bruger elektrisk-til-optisk energikonvertering, som forskerne siger øger overhead og energiomkostninger.
En af de største udfordringer for nutidens datacentre er at øge båndbredden for at understøtte stigningen i dataoverførselshastigheder som følge af brugen af moderne applikationer såsom kunstig intelligens og dataanalyse. Det bliver svært at skalere netværksarkitekturer, der er afhængige af elektriske chips for at følge med Moores lov.
Optiske kredsløbsswitche er blevet en mulighed for at løse de båndbredde- og skaleringsproblemer, som datacentre rundt om i verden i øjeblikket står over for. En af de mest attraktive optiske kredsløbsskiftearkitekturer er bølgelængdeskift, baseret på forskellige servere, der forbinder ved hjælp af forskellige bølgelængder af lys. Denne arkitektur giver en fladere netværksarkitektur, der begrænser behovet for logiske switches og optiske transceivere.
Denne metode bruger et skifteelement, et glasprisme, og lysbølger af forskellig længde adskilles ved spredning. Forskerne bemærker, at optiske kredsløbskontakter nu er kommercielt tilgængelige, men de bliver mere og mere uegnede til datacenterapplikationer. Forskere i dette projekt integrerede optiske mikrokomponenter for at fungere som en multi-bølgelængdekilde af sammenhængende bærere.
Systemet bruger optiske forstærkere og bølgegitre lavet af samme materiale som halvledere til at udføre omskiftning, adskillelse eller kombination af forskellige lysfarver efter behov. Teamet har et proof-of-concept på systemniveau (hvoraf en kunstnerisk illustration er vist i den første figur), der giver pakke-for-pakke-switch og kan opfylde kravene til datacenterapplikationer.
Læs også: