Pesquisadores de todo o mundo estão fazendo todos os esforços para tentar aumentar a velocidade da troca de dados. Microsoft A Research e a EPFL demonstraram recentemente comutação óptica ultrarrápida usando solitons de laser pente baseados em chip e um dispositivo de rede de difração passiva. Os pesquisadores do projeto acreditam que a arquitetura poderá permitir a transição para data centers ópticos que sejam energeticamente eficientes e possam atender melhor à necessidade cada vez maior de largura de banda mais rápida em todo o mundo.
Quanto mais rápido os data centers puderem trocar dados, maior será o desempenho de todos os usuários que tentam se conectar a esses dados para trabalho, educação e entretenimento. Nas redes modernas de centros de processamento de dados atuais, são usados comutadores de pacotes elétricos conectados por fibra óptica. Esses sistemas usam conversão de energia elétrica para óptica, o que, segundo os pesquisadores, aumenta as despesas gerais e os custos de energia.
Um dos maiores desafios para os data centers atuais é aumentar a largura de banda para suportar o aumento das taxas de transferência de dados resultantes do uso de aplicativos modernos, como inteligência artificial e análise de dados. Torna-se difícil dimensionar arquiteturas de rede que dependem de chips elétricos para acompanhar Lei de Moore.
Os switches de circuito óptico tornaram-se uma opção para resolver os problemas de largura de banda e dimensionamento que os data centers em todo o mundo estão enfrentando atualmente. Uma das arquiteturas de comutação de circuitos ópticos mais atraentes é a comutação de comprimento de onda, baseada em diferentes servidores conectados usando diferentes comprimentos de onda de luz. Essa arquitetura fornece uma arquitetura de rede mais plana que limita a necessidade de switches lógicos e transceptores ópticos.
Este método usa um elemento de comutação, um prisma de vidro e ondas de luz de diferentes comprimentos são separadas por dispersão. Os pesquisadores observam que os comutadores de circuito óptico agora estão disponíveis comercialmente, mas estão se tornando cada vez mais inadequados para aplicações de data center. Os pesquisadores deste projeto integraram microcomponentes ópticos para atuar como uma fonte multi-comprimento de onda de portadoras coerentes.
O sistema usa amplificadores ópticos e grades de ondas feitas do mesmo material dos semicondutores para realizar a comutação, separação ou combinação de diferentes cores de luz conforme necessário. A equipe tem uma prova de conceito em nível de sistema (uma ilustração artística da qual é mostrada na primeira figura) que fornece comutação pacote a pacote e pode atender aos requisitos de aplicativos de data center.
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