Скорость передачи данных достигла 8 терабит в секунду
Исследователи корпорации IBM представили прототип технологии, которая позволит создавать коммуникационные каналы с высокой пропускной способностью и низким энергопотреблением для всех разновидностей компьютеризированных систем – от суперкомпьютеров до сотовых телефонов. Эта технология сможет коренным образом изменить возможности и условия доступа, использования и обмена информацией между людьми.
Новая технология, которая использует для передачи информации свет вместо проводов, способна обеспечивать, к примеру, обмен данными на скоростях 8 триллионов бит (или 8 терабит) в секунду – что эквивалентно передаче приблизительно 5000 видеопотоков высокой четкости – потребляя при этом количество электроэнергии не более чем расходует одна 100-ваттная лампочка.
Такой вид коммуникаций высокой пропускной способности существенно повышает энергетическую эффективность центров обработки данных и ускоряет обмен и совместное использование больших массивов данных.
Новая оптическая сетевая технология, которая согласуется с экологическими инициативами в области высокопроизводительных вычислений, способна обеспечивать экономию большого количества электроэнергии, потребляемой суперкомпьютерами. Так, на 100-метровом участке сети канал передачи данных на базе новой оптической технологии будет расходовать в 100 раз меньше энергии, чем современные электрические кабельные соединения, и обеспечивать в 10 раз большую экономию электроэнергии, чем коммерчески доступные сегодня оптические модули.
Прототип такой «энергетически эффективной» линии связи разработан в целях удовлетворения растущих требований к пропускной способности коммуникационных каналов для высокопроизводительных вычислительных систем с быстродействием уровня петафлопс и экзафлопс (квадриллион и квинтильон операций с плавающей точкой в секунду соответственно). Благодаря новой технологии оптические чипы и оптические коммуникационные шины не будут теперь считаться традиционными «узкими местами» на пути данных и ограничивать общее быстродействие системы.
В печатных платах с оптическими электронными элементами – или "Optocards", «оптоэлектронных платах» – в качестве электрических проводников между передатчиками и приемниками сигналов применяется массив полимерных оптических волноводов с малыми потерями. Шина данных, построенная на основе таких оптоэлектронных плат, не только формирует большое число высокоскоростных внутренних коммуникационных каналов, но также «тесно» объединяет их на плате, позволяя достичь высокой плотности монтажа – каждый отдельный волноводный канал тоньше человеческого волоса.
Опточип представляет собой многоэлементную трехмерную сборку, созданную стандартным методом планарного монтажа – технологии, широко используемой в массовом производстве электронных чипов, при которой установка микросхем и пассивных элементов на печатную плату осуществляется без использования сквозных монтажных отверстий. Шина данных с пропускной способностью 10 Гбит на канал является первым в мире (из когда-либо демонстрировавшихся сетевых устройств) интегрированным межмодульным 32-канальным оптическим интерфейсным адаптером на электронной печатной плате.
Наряду с оптической шиной данных, IBM также разработала оптический трансиверный модуль (приемопередатчик) с большим числом параллельных каналов и повышенным быстродействием, объединяющий 24 передатчика и 24 приемника, каждый из которых работает со скоростью 12,5 Гбит/с. Таким образом, суммарная двунаправленная скорость обмена данными достигает беспрецедентного значения в 300 Гбит/с, что вдвое превышает быстродействие устройств предыдущего поколения. В сравнении с существующими коммерчески доступными сетевыми оптическими модулями, новый трансивер демонстрирует десятикратно большую пропускную способность при десятикратно меньших габаритах и сопоставимом энергопотреблении. Для поддержки возможности экономически выгодного массового производства новый трансивер использует стандартные 850-нанометровые плоскостные лазеры с вертикальным резонатором (850-nm vertical-cavity surface emitting laser, VCSEL), представляющие собой высокоскоростную версию недорогой технологии, которая применяется в компьютерных оптических мышах.
© CNews
