Onderzoekers over de hele wereld doen er alles aan om de snelheid van gegevensuitwisseling te verhogen. Microsoft Onderzoek en EPFL hebben onlangs ultrasnel optisch schakelen aangetoond met behulp van op chip gebaseerde kamlasersolitonen en een passief diffractieroosterapparaat. De onderzoekers van het project geloven dat de architectuur een verschuiving mogelijk zou kunnen maken naar optische datacenters die energiezuinig zijn en beter kunnen voldoen aan de steeds groeiende behoefte aan snellere bandbreedte over de hele wereld.
Hoe sneller datacenters gegevens kunnen uitwisselen, hoe hoger de prestaties voor alle gebruikers die verbinding proberen te maken met die gegevens voor werk, onderwijs en entertainment. In moderne netwerken van dataverwerkingscentra worden tegenwoordig elektrische pakketschakelaars gebruikt die zijn verbonden door optische vezels. Deze systemen maken gebruik van elektrisch-naar-optische energieconversie, wat volgens de onderzoekers de overhead- en energiekosten verhoogt.
Een van de grootste uitdagingen voor de hedendaagse datacenters is het vergroten van de bandbreedte om de toename van gegevensoverdrachtsnelheden te ondersteunen als gevolg van het gebruik van moderne toepassingen zoals kunstmatige intelligentie en gegevensanalyse. Het wordt moeilijk om netwerkarchitecturen te schalen die afhankelijk zijn van elektrische chips om bij te blijven De wet van Moore.
Optische circuitschakelaars zijn een optie geworden voor het oplossen van de bandbreedte- en schaalproblemen waarmee datacenters over de hele wereld momenteel worden geconfronteerd. Een van de meest aantrekkelijke architecturen voor het schakelen van optische circuits is het schakelen van golflengten, gebaseerd op verschillende servers die verbinding maken met verschillende golflengten van licht. Deze architectuur biedt een plattere netwerkarchitectuur die de behoefte aan logische schakelaars en optische transceivers beperkt.
Deze methode maakt gebruik van een schakelelement, een glazen prisma en lichtgolven van verschillende lengtes worden gescheiden door dispersie. De onderzoekers merken op dat optische circuitschakelaars nu in de handel verkrijgbaar zijn, maar dat ze steeds ongeschikter worden voor datacentertoepassingen. Onderzoekers in dit project integreerden optische microcomponenten om te fungeren als een bron met meerdere golflengten van coherente dragers.
Het systeem maakt gebruik van optische versterkers en golfroosters gemaakt van hetzelfde materiaal als halfgeleiders om naar behoefte verschillende lichtkleuren te schakelen, te scheiden of te combineren. Het team heeft een proof-of-concept op systeemniveau (waarvan een artistieke illustratie wordt getoond in de eerste afbeelding) die pakket-voor-pakketschakeling biedt en kan voldoen aan de vereisten van datacentertoepassingen.
Lees ook: