Tutkijat ympäri maailmaa tekevät kaikkensa nopeuttaakseen tiedonvaihtoa. Microsoft Tutkimus ja EPFL osoittivat äskettäin erittäin nopean optisen kytkennän käyttämällä sirupohjaisia kampalaserisolitoneja ja passiivista diffraktiohilalaitetta. Projektin tutkijat uskovat, että arkkitehtuuri voisi mahdollistaa siirtymisen optisiin datakeskuksiin, jotka ovat energiatehokkaita ja pystyvät paremmin vastaamaan jatkuvasti kasvavaan nopeamman kaistanleveyden tarpeeseen ympäri maailmaa.
Mitä nopeammin datakeskukset voivat vaihtaa tietoja, sitä tehokkaammin kaikki käyttäjät yrittävät muodostaa yhteyden näihin tietoihin työn, koulutuksen ja viihteen vuoksi. Nykyaikaisissa tietojenkäsittelykeskusten verkoissa käytetään nykyään optisella kuidulla kytkettyjä sähköisiä pakettikytkimiä. Nämä järjestelmät käyttävät sähkö-optista energian muuntamista, mikä tutkijoiden mukaan lisää yleiskustannuksia ja energiakustannuksia.
Yksi tämän päivän datakeskusten suurimmista haasteista on kaistanleveyden lisääminen tukeakseen tiedonsiirtonopeuksien kasvua, joka johtuu nykyaikaisten sovellusten, kuten tekoälyn ja data-analytiikan, käytöstä. On vaikeaa skaalata verkkoarkkitehtuureja, jotka luottavat sähköisiin siruihin pysyäkseen mukana Mooren laki.
Optisista piirikytkimistä on tullut vaihtoehto kaistanleveys- ja skaalausongelmien ratkaisemiseksi, joita datakeskukset ympäri maailmaa kohtaavat tällä hetkellä. Yksi houkuttelevimmista optisten piirien kytkentäarkkitehtuureista on aallonpituuskytkentä, joka perustuu eri palvelimiin, jotka muodostavat yhteyden eri valon aallonpituuksilla. Tämä arkkitehtuuri tarjoaa tasaisemman verkkoarkkitehtuurin, joka rajoittaa loogisten kytkimien ja optisten lähetin-vastaanottimien tarvetta.
Tässä menetelmässä käytetään kytkentäelementtiä, lasiprismaa ja eripituiset valoaallot erotetaan dispersiolla. Tutkijat huomauttavat, että optisten piirien kytkimet ovat nyt kaupallisesti saatavilla, mutta ne ovat yhä epäsopivampia datakeskussovelluksiin. Tämän projektin tutkijat integroivat optisia mikrokomponentteja toimimaan koherenttien kantoaaltojen usean aallonpituuden lähteenä.
Järjestelmä käyttää optisia vahvistimia ja aaltohiloja, jotka on valmistettu samasta materiaalista kuin puolijohteet, suorittamaan tarpeen mukaan eri värien valon kytkemistä, erottamista tai yhdistämistä. Tiimillä on järjestelmätason konseptitodistus (josta on taiteellinen esimerkki ensimmäisessä kuvassa), joka tarjoaa pakettikohtaisen vaihdon ja pystyy täyttämään datakeskussovellusten vaatimukset.
Lue myös: