این تراشه می تواند تمام ترافیک اینترنت را در هر ثانیه انتقال دهد


تقسیم داده ها به طیفی از بسته های رنگی به یک تراشه کامپیوتری اجازه می دهد تا رکورد 1.84 پتابیت داده در ثانیه را از طریق یک کابل فیبر نوری منتقل کند.

فن آوری


20 اکتبر 2022

یک کابل فیبر نوری

اگر کابل‌های فیبر نوری به بسته‌های مختلف در هر رشته تقسیم شوند، داده‌های بسیار بیشتری می‌تواند ارسال شود.

شاتراستاک/آشارکیو

یک تراشه کامپیوتری رکورد 1.84 پتابیت داده در ثانیه را از طریق یک کابل فیبر نوری منتقل کرد – پهنای باند کافی برای دانلود 230 میلیون عکس در طول این مدت و ترافیک بیشتر از آن در هر ثانیه در کل شبکه اصلی اینترنت.

Asbjørn Arvad Jørgensen از دانشگاه فنی دانمارک در کپنهاگ و همکارانش از یک تراشه فوتونیک استفاده کردند – فناوری که به اجزای نوری اجازه می دهد تا بر روی تراشه های کامپیوتری ساخته شوند – تا یک جریان داده را به هزاران کانال جداگانه تقسیم کنند و همه آنها را در یک زمان برای 7.9 کیلومتر.

ابتدا، تیم جریان داده را به 37 بخش تقسیم کرد که هر یک از آنها روی یک هسته جداگانه از کابل فیبر نوری ارسال شد. سپس هر یک از این کانال ها به 223 بلوک داده تقسیم شد که در برش های جداگانه ای از طیف الکترومغناطیسی وجود داشت. این «شانه فرکانس» از جهش‌های نوری مساوی در سراسر طیف، اجازه می‌دهد تا داده‌ها در رنگ‌های مختلف به طور همزمان بدون تداخل با یکدیگر منتقل شوند و ظرفیت هر هسته را به شدت افزایش دهد.

اگرچه سرعت انتقال داده تا 10.66 پتابیت در ثانیه قبل از استفاده از تجهیزات بزرگ به دست آمد، این تحقیق رکوردی را برای انتقال با استفاده از یک تراشه کامپیوتری به عنوان منبع نور ایجاد می کند. این فناوری می تواند ایجاد تراشه های ساده و منفرد را امکان پذیر کند که قادر به ارسال داده های بسیار بیشتری نسبت به طرح های موجود هستند و در نتیجه هزینه های انرژی را کاهش داده و پهنای باند را افزایش می دهند.

حجم داده های ارسال شده به این آزمایش به قدری زیاد بود که هیچ رایانه ای قادر به ارائه یا دریافت این همه اطلاعات به این سرعت نیست. یورگنسن توضیح می‌دهد که در آزمایش‌ها، تیم در عوض «داده‌های ساختگی» را از طریق همه کانال‌ها مخابره می‌کند و خروجی را یک کانال آزمایش می‌کند تا تأیید کند که همه چیز ارسال شده است و می‌توان آن را دست نخورده بازیابی کرد.

یورگنسن می گوید: “می توان گفت که میانگین ترافیک اینترنت در جهان حدود یک پتابیت در ثانیه است. آنچه ما ارسال می کنیم دو برابر است.” یک میلی متر مربع [of cable]. این فقط نشان می دهد که ما می توانیم با اتصال به اینترنت بسیار بیشتر از امروز پیش برویم.

این تراشه به یک لیزر منفرد، به طور مداوم درخشنده، تقسیم شده به چندین فرکانس، و همچنین دستگاه های جداگانه برای رمزگذاری داده ها در هر یک از جریان های خروجی نیاز دارد. اما Jørgensen می‌گوید که اینها می‌توانند روی خود تراشه یکپارچه شوند و کل دستگاه را به اندازه یک جعبه کبریت بسازند.

دستگاه‌های کنونی برای ارسال داده‌ها با استفاده از یک لیزر در یک برش از طیف، به این اندازه کوچک شده‌اند، و یورگنسن می‌گوید که اگر دستگاه تیم به اندازه یک سرور کوچک ساخته می‌شد، می‌توانست به اندازه 8251 داده ارسال کند. دستگاه‌های با اندازه متوسط ​​جعبه کبریت در حال حاضر انجام می‌دهند – برای هر کانالی که تیم موفق به ارسال از طریق یک کابل واحد شده است.

مرجع مجله: طبیعت، DOI: 10.1038/s41566-022-01082-z

درباره این موضوعات بیشتر بدانید:


منبع: https://www.newscientist.com/article/2342833-chip-can-transmit-all-of-the-internets-traffic-every-second/?utm_campaign=RSS%7CNSNS&utm_source=NSNS&utm_medium=RSS&utm_content=home

توسط احمد گل کار

احمد گل کار