單芯片光源創(chuàng)下數(shù)據(jù)傳輸新紀(jì)錄

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)

來(lái)自丹麥、瑞典和日本的科學(xué)家在最新一期《自然·光子學(xué)》雜志上撰文指出，他們通過(guò)將數(shù)據(jù)分成一系列色彩包，使單個(gè)計(jì)算機(jī)芯片能通過(guò)光纖電纜，在7.9公里范圍內(nèi)，每秒傳輸1.84千萬(wàn)億比特（PB）數(shù)據(jù)，創(chuàng)下單芯片作為光源傳輸數(shù)據(jù)新紀(jì)錄，有望催生性能更優(yōu)異芯片，提升現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的性能。

在最新研究中，丹麥技術(shù)大學(xué)的阿斯比約恩·阿瓦達(dá)·約根森等人將光學(xué)元件集成在計(jì)算機(jī)芯片上，將一個(gè)數(shù)據(jù)流分成數(shù)千個(gè)獨(dú)立的信道，并在7.9公里的范圍內(nèi)同時(shí)傳輸這些數(shù)據(jù)。

為做到這一點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)首先借助激光器，將數(shù)據(jù)流分成37個(gè)部分，每個(gè)部分都通過(guò)光纖電纜各個(gè)單獨(dú)的內(nèi)核發(fā)送。隨后每個(gè)信道中的數(shù)據(jù)被分割成223個(gè)數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)于電磁頻譜唯一部分，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)“頻率梳”。通過(guò)這個(gè)“頻率梳”，數(shù)據(jù)能以不同顏色通過(guò)光纖光纜傳輸，而不會(huì)相互干擾。他們將最新系統(tǒng)稱為“大規(guī)模并行空間和波長(zhǎng)復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸”系統(tǒng)。

約根森指出，盡管此前科學(xué)家們已經(jīng)使用大型設(shè)備使數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到每秒10.66PB，但這項(xiàng)研究創(chuàng)造了使用單個(gè)計(jì)算機(jī)芯片作為光源傳輸數(shù)據(jù)新紀(jì)錄，有望催生簡(jiǎn)單的單芯片，其能發(fā)送比現(xiàn)有芯片多得多的數(shù)據(jù)，從而降低能源成本，增加帶寬。

約根森說(shuō)：“全球互聯(lián)網(wǎng)每秒的流量約為1PB，我們每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量是這個(gè)數(shù)字的兩倍。我們借助基本上不到一平方毫米的光纜，傳輸了如此大的數(shù)據(jù)量，這表明現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)連接可走得更遠(yuǎn)。”

約根森表示，盡管這塊芯片需要一個(gè)連續(xù)發(fā)光的激光器，以及將數(shù)據(jù)編碼到每個(gè)輸出流中的獨(dú)立設(shè)備，但這些可集成到芯片上，使整個(gè)設(shè)備的尺寸能與火柴盒一樣大。

審核編輯 黃昊宇