Rekorddatenübertragung von 1,84 Petabit/s mit photonischem Chip und Glasfaserkabel

Dec 06, 2023

Angeblich mehr als genug Bandbreite für das heutige Internet.

Wissenschaftler der Technischen Universität Dänemark in Kopenhagen haben mit einem einzigen photonischen Chip, der über ein einziges Glasfaserkabel verbunden ist, eine Datenübertragung von 1,84 Petabits pro Sekunde erreicht. Die Leistung wurde über eine Distanz von 7,9 km (4,9 Meilen) erbracht. Um diese Leistung aus einiger Perspektive zu betrachten: Die durchschnittliche Internetbandbreite, die die gesamte Weltbevölkerung zu jeder Tageszeit nutzt, wird auf etwa 1 Petabit/s geschätzt.

Angesichts der ständig wachsenden Datenmengen, die für geschäftliche und private Zwecke sowie für Software-Downloads oder -Updates über das Internet übertragen werden, sind Infrastrukturunternehmen immer auf der Suche nach neuen Möglichkeiten, die verfügbare Bandbreite zu erhöhen. Die 1,84 Petabits/s über ein herkömmliches optisches Kabel mit einer kompakten Single-Chip-Lösung werden daher sehr attraktiv sein.

Die photonische Chiptechnologie ist für die optische Datenübertragung vielversprechend, da sowohl der Prozessor als auch das Übertragungsmedium mit Lichtwellen arbeiten. Der New Scientist erklärt in einfachen Worten, wie es den dänischen Wissenschaftlern unter der Leitung von Asbjørn Arvad Jørgensen gelang, mit den verfügbaren Ressourcen eine solche Bandbreite bereitzustellen.

Zunächst wurde der im Versuch verwendete Datenstrom in 37 Leitungen aufgeteilt, wobei jede Leitung über einen anderen optischen Thread im Kabel gesendet wurde. Jede der 37 Datenleitungen wurde in 223 Datenblöcke aufgeteilt, die den Zonen des optischen Spektrums entsprechen. Dies ermöglichte die Schaffung eines „Frequenzkamms“, bei dem Daten gleichzeitig in verschiedenen Farben übertragen wurden, ohne andere Streams zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten wurde ein „massiv paralleles Raum- und Wellenlängen-Multiplex-Datenübertragungssystem“ geschaffen. Natürlich hat diese Aufteilung und erneute Aufteilung den potenziellen Datendurchsatz, der von einem Glasfaserkabel unterstützt wird, massiv erhöht.

Es war nicht einfach, die Bandbreite von 1,84 Petabit/s zu testen und zu verifizieren, da kein Computer solch riesige Datenmengen senden oder empfangen oder gar speichern kann. Das Forschungsteam verwendete Dummy-Daten über einzelne Kanäle, um zu überprüfen, wie hoch die volle Bandbreitenkapazität wäre. Jeder Kanal wurde einzeln getestet, um sicherzustellen, dass die empfangenen Daten mit den übertragenen übereinstimmten.

Im Einsatz spaltet der photonische Chip einen einzelnen Laser in viele Frequenzen auf und es ist eine gewisse Verarbeitung erforderlich, um die Lichtdaten für jeden der 37 optischen Datenströme zu kodieren. Laut Jørgensen sollte es möglich sein, ein verfeinertes, voll funktionsfähiges optisches Verarbeitungsgerät in der Größe einer Streichholzschachtel zu bauen. Dies ist eine ähnliche Größe wie aktuelle einfarbige Laserübertragungsgeräte, die in der Telekommunikationsindustrie verwendet werden.

Ut ist zuversichtlich, dass wir in der Lage sein werden, die gleiche Glasfaserkabel-Infrastruktur beizubehalten, aber die streichholzschachtelgroßen optischen Daten-Encoder/Decoder durch photonische Chip-betriebene Geräte ähnlicher Größe zu ersetzen, was möglicherweise zu einer effektiven 8.251-fachen Steigerung der Datenbandbreite führt. Die Forscher sagen, dass in ihrer Arbeit genügend Potenzial steckt, um „einen Wandel im Design zukünftiger Kommunikationssysteme anzuregen“.

Weitere Informationen zu den rekordverdächtigen Datenübertragungen mit 1,84 Petabits/s finden Sie im Papier zur Datenübertragung in Petabit pro Sekunde unter Verwendung einer Mikrokamm-Ringresonator-Quelle im Chip-Maßstab.

Schließen Sie sich den Experten an, die Tom's Hardware lesen, um Insider-Informationen über PC-Tech-News für Enthusiasten zu erhalten – und das seit über 25 Jahren. Wir senden Ihnen aktuelle Nachrichten und ausführliche Rezensionen zu CPUs, GPUs, KI, Hersteller-Hardware und mehr direkt in Ihren Posteingang.

Mark Tyson ist freiberuflicher Nachrichtenautor bei Tom's Hardware US. Es macht ihm Spaß, die gesamte Bandbreite der PC-Technologie abzudecken; vom Geschäfts- und Halbleiterdesign bis hin zu Produkten, die sich der Grenze der Vernunft nähern.

Der teure M6 Pro Unlocked Mobile Router von Netgear bietet Wi-Fi 6E und 5G mmWave

Cisco zerstörte beim Russland-Austritt Geräte im Wert von 23,5 Millionen US-Dollar

SK hynix startet Massenproduktion von schnellem 238-Layer-NAND

Von Les Pounder 07. Juni 2023

Von Stewart Bendle, 7. Juni 2023

Von Ash Hill, 7. Juni 2023

Von Jarred Walton, 6. Juni 2023

Von Aaron Klotz, 6. Juni 2023

Von Anton Shilov, 6. Juni 2023

Von Zhiye Liu 06. Juni 2023

Von Anton Shilov, 6. Juni 2023

Von Mark Tyson, 6. Juni 2023

Von Aaron Klotz, 6. Juni 2023

Von Mark Tyson, 6. Juni 2023