Forskare runt om i världen gör allt för att försöka öka hastigheten på datautbytet. Microsoft Forskning och EPFL demonstrerade nyligen ultrasnabb optisk växling med chipbaserade kamlasersolitoner och en passiv diffraktionsgitteranordning. Projektets forskare tror att arkitekturen kan möjliggöra ett skifte till optiska datacenter som är energieffektiva och bättre kan möta det ständigt växande behovet av snabbare bandbredd runt om i världen.
Ju snabbare datacenter kan utbyta data, desto högre prestanda för alla användare som försöker ansluta till denna data för arbete, utbildning och underhållning. I moderna nätverk av databehandlingscenter används idag elektriska paketswitchar anslutna med optisk fiber. Dessa system använder elektrisk-till-optisk energiomvandling, vilket forskarna säger ökar omkostnader och energikostnader.
En av de största utmaningarna för dagens datacenter är att öka bandbredden för att stödja ökningen av dataöverföringshastigheter till följd av användningen av moderna applikationer som artificiell intelligens och dataanalys. Det blir svårt att skala nätverksarkitekturer som förlitar sig på elektriska chips för att hänga med Moores lag.
Optiska kretsswitchar har blivit ett alternativ för att lösa de bandbredds- och skalningsproblem som datacenter runt om i världen för närvarande står inför. En av de mest attraktiva arkitekturerna för omkoppling av optiska kretsar är våglängdsväxling, baserad på olika servrar som ansluter med olika våglängder av ljus. Denna arkitektur ger en plattare nätverksarkitektur som begränsar behovet av logiska switchar och optiska sändtagare.
Denna metod använder ett omkopplingselement, ett glasprisma och ljusvågor av olika längder separeras genom spridning. Forskarna noterar att optiska kretsomkopplare nu är kommersiellt tillgängliga, men de blir alltmer olämpliga för datacenterapplikationer. Forskare i detta projekt integrerade optiska mikrokomponenter för att fungera som en multi-våglängdskälla för koherenta bärare.
Systemet använder optiska förstärkare och våggitter gjorda av samma material som halvledare för att utföra omkoppling, separering eller kombination av olika ljusfärger efter behov. Teamet har ett proof-of-concept på systemnivå (en konstnärlig illustration som visas i den första figuren) som tillhandahåller paket-för-paket-växling och kan uppfylla kraven för datacenterapplikationer.
Läs också: