Các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang nỗ lực hết sức để cố gắng tăng tốc độ trao đổi dữ liệu. Microsoft Nghiên cứu và EPFL gần đây đã chứng minh chuyển mạch quang cực nhanh bằng cách sử dụng soliton laser lược dựa trên chip và thiết bị cách tử nhiễu xạ thụ động. Các nhà nghiên cứu của dự án tin rằng kiến trúc này có thể cho phép chuyển đổi sang các trung tâm dữ liệu quang học tiết kiệm năng lượng và có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu ngày càng tăng về băng thông nhanh hơn trên toàn thế giới.
Các trung tâm dữ liệu có thể trao đổi dữ liệu nhanh hơn, hiệu suất càng cao cho tất cả người dùng đang cố gắng kết nối với dữ liệu đó để làm việc, giáo dục và giải trí. Trong các mạng trung tâm xử lý dữ liệu hiện đại ngày nay, các chuyển mạch gói điện được kết nối bằng cáp quang được sử dụng. Các hệ thống này sử dụng chuyển đổi năng lượng điện thành quang học, mà các nhà nghiên cứu cho rằng làm tăng chi phí năng lượng và chi phí chung.
Một trong những thách thức lớn nhất đối với các trung tâm dữ liệu hiện nay là tăng băng thông để hỗ trợ việc tăng tốc độ truyền dữ liệu do sử dụng các ứng dụng hiện đại như trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu. Rất khó để mở rộng quy mô kiến trúc mạng dựa vào chip điện để theo kịp Định luật Moore.
Bộ chuyển mạch quang đã trở thành một lựa chọn để giải quyết các vấn đề về băng thông và mở rộng quy mô mà các trung tâm dữ liệu trên thế giới hiện đang gặp phải. Một trong những kiến trúc chuyển mạch quang hấp dẫn nhất là chuyển mạch theo bước sóng, dựa trên các máy chủ khác nhau kết nối bằng cách sử dụng các bước sóng ánh sáng khác nhau. Kiến trúc này cung cấp một kiến trúc mạng phẳng hơn, hạn chế nhu cầu chuyển mạch logic và bộ thu phát quang.
Phương pháp này sử dụng một phần tử chuyển mạch, một lăng kính thủy tinh và các sóng ánh sáng có độ dài khác nhau được phân tách bằng cách phân tán. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng các thiết bị chuyển mạch quang hiện đã được bán trên thị trường, nhưng chúng ngày càng trở nên không phù hợp với các ứng dụng trung tâm dữ liệu. Các nhà nghiên cứu trong dự án này đã tích hợp các vi thành phần quang học để hoạt động như một nguồn sóng mang kết hợp đa bước sóng.
Hệ thống sử dụng bộ khuếch đại quang học và cách tử sóng được làm bằng vật liệu tương tự như chất bán dẫn để thực hiện chuyển đổi, phân tách hoặc kết hợp các màu sắc khác nhau của ánh sáng khi cần thiết. Nhóm nghiên cứu có một bằng chứng khái niệm cấp hệ thống (một minh họa nghệ thuật được thể hiện trong hình đầu tiên) cung cấp chuyển mạch từng gói và có thể đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng trung tâm dữ liệu.
Đọc thêm: