رقم قياسي جديد في سرعة نقل البيانات

وتمكن الباحثون من نقل البيانات بمعدل 64 جيجابت في الثانية (Gb/s64) عبر كابل طوله 57 مترا باستخدام نوع خاص من الليزر يعرف باسم "Vertical Hole Surface Emission Laser".

سجل الباحثون رقما قياسيا جديدا لسرعة نقل البيانات من خلال الألياف الضوئية متعددة الأوضاع، وهو نوع من الكابلات يستخدم عادة لربط أجهزة الكمبيوتر المجاورة الموجودة في مبنى واحد أو مجمع. ويثبت هذا الإنجاز أن التكنولوجيا المعتادة والحالية لنقل البيانات عبر مسافات قصيرة ستكون قادرة على تلبية الطلبات المتزايدة للخوادم ومراكز البيانات وأجهزة الكمبيوتر العملاقة حتى نهاية العقد الحالي، كما يزعم الباحثون.

سجل باحثون من شركة IBM رقما قياسيا جديدا لسرعة نقل البيانات من خلال الألياف الضوئية متعددة الأوضاع، وهو نوع من الكابلات يستخدم عادة لربط أجهزة الكمبيوتر المتجاورة الموجودة في مبنى واحد أو مجمع. وتمكن الباحثون من نقل البيانات بمعدل 64 جيجابت في الثانية (Gb/s64) عبر كابل طوله 57 مترا باستخدام نوع خاص من الليزر يعرف باسم "ليزر انبعاث سطح الثقب العمودي" (VCSEL)، حيث يبلغ هذا المعدل أسرع بنسبة 14% من السرعة القياسية السابقة وأسرع 2.5 مرة من القدرات الكامنة في التكنولوجيا التجارية العادية المتوفرة في السوق اليوم.

لنقل البيانات، استخدم الباحثون تعديل عدم العودة إلى الصفر القياسي (NRZ). وقال الباحث دان كوتشتا من شركة IBM في مركز الأبحاث في نيويورك: "اعتقد باحثون آخرون أن هذا النوع من التعديل لن يسمح بمعدلات نقل أسرع من 32 جيجابت / ثانية". يعتقد العديد من الباحثين أن تحقيق معدلات نقل أعلى سيتطلب استخدام أنواع أكثر تعقيدًا من التعديل، على سبيل المثال - تعديل سعة النبضة 4 (PAM-4). يوضح الباحث: "ما أثبتناه هو أن هذا ليس هو الحال على الإطلاق". "تحتوي هذه التكنولوجيا على جيل أو جيلين إضافيين من عمر المنتج."

ومن أجل تحقيق هذه السرعات العالية، استخدم الباحثون ليزر من نوع VCSEL تم تطويره في جامعة تشالمرز في السويد ورقائق السيليكون والجرمانيوم التي تم تطويرها في مركز أبحاث IBM. يوضح الباحث: "تتميز شريحة الاستقبال بتصميم فريد يحقق في الوقت نفسه سرعات وحساسيات أعلى من الأداء المتوفر اليوم". "تتضمن شريحة محرك الأقراص مقارنة نقل تعمل على توسيع النطاق الترددي للاتصال البصري. ويشير الباحث إلى أنه "على الرغم من شيوع استخدام هذه الطريقة في الماضي في الاتصالات الإلكترونية، إلا أنها لم تصبح مقبولة بعد في الاتصالات البصرية".

يوضح الباحث: "يعتمد الباحثون عادةً على قاعدة عامة تنص على أن معدل نقل المعلومات العملي سيكون حوالي 1.7 ضعف عرض النطاق الترددي". "وهذا يعني أنه بمساعدة الليزر الخاص بنا (VCSEL)، الذي يبلغ عرض نطاقه 26 جيجا هرتز، يجب أن يكون المعدل 44 جيجابت/ثانية فقط." يوضح الباحث: "ما نفعله بمساعدة المعادلة هو أننا تمكنا من كسر هذه القاعدة التاريخية". يتم الحفاظ على هذه السرعات العالية فقط لمسافة 57 مترًا، لذا فإن هذه التقنية ليست مخصصة لنقل البيانات بين البلدان أو القارات. وبدلاً من ذلك، فهو الأنسب لنقل البيانات داخل مبنى واحد، كما يقول الباحث. يبلغ طول حوالي 80% من الكابلات في مراكز البيانات ومعظم الكابلات المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر العملاقة التقليدية، إن لم يكن كلها، أقل من 50 مترًا. ويشير الباحث إلى أن هذه التكنولوجيا جاهزة للتسويق التجاري في الوقت الحالي.

أخبار الدراسة