Новый чип революционизирует Интернет

Международная группа исследователей из Датского технического университета (DTU) и Технологического университета Чалмерса в Гётеборге, Швеция, добилась cногсшибательной скорости передачи данных и стала первой в мире, передающей более 1 петабита в секунду (Пбит/с), используя только один лазер и один оптический чип. 1 петабит соответствует 1 миллиону гигабит.

В эксперименте исследователям удалось передать 1,8 Пбит/с, что соответствует удвоенному общему глобальному интернет-трафику. Это рекорд удалось осуществить благодаря одному оптическому источнику. Источником света является специально разработанный оптический чип, который может использовать свет от одного инфракрасного лазера для создания радужного спектра многих цветов, т. е. многих частот. Таким образом, одна частота (цвет) одного лазера может быть умножена на сотни частот (цветов) в одном чипе.

Все цвета расположены на определенном расстоянии друг от друга по частоте — точно так же, как зубцы на гребне, — поэтому он называется частотным гребнем. Каждый цвет (или частоту) можно выделить и использовать для кодирования данных. Затем частоты могут быть повторно собраны и отправлены по оптическому волокну, таким образом передавая данные. При этом как обнаружили исследователи, возможно передать огромный объем данных.

Один единственный лазер может заменить тысячи таковых

Экспериментальная демонстрация показала, что один такой чип может легко передавать 1,8 Пбит/с, используя современное коммерчесое оборудование , а раннее передача подобного объема данных потребовало бы более 1000 лазеров.

Виктор Торрес, профессор Технологического университета Чалмерса, возглавляет исследовательскую группу, разработавшую и изготовившую чип сообщил, что «Особенность этого чипа в том, что он производит гребенку частот с идеальными характеристиками для оптоволоконной связи — он обладает высокой оптической мощностью и охватывает широкую полосу пропускания в спектральной области, которая интересна для продвинутой оптической связи», — говорит Виктор Торрес.

Интересно, что чип не был оптимизирован для этого конкретного приложения.

«На самом деле некоторые характерные параметры были достигнуты случайно, а не по замыслу», — говорит команда исследователей. «Однако благодаря усилиям моей команды мы теперь можем реконструировать процесс и получить микрогребни с высокой воспроизводимостью для целевых приложений в телекоммуникациях».

Технология обладает огромным потенциалом для масштабирования

Кроме того, исследователи создали вычислительную модель для теоретического изучения фундаментального потенциала передачи данных с помощью одного чипа, идентичного тому, который использовался в эксперименте. Расчеты показали огромный потенциал масштабирования решения.

Профессор Лейф Катсуо Оксенлеве, глава Центра передового опыта кремниевой фотоники для оптических коммуникаций (SPOC) в DTU, говорит:

«Наши расчеты показывают, что с одним чипом, сделанным Технологическим университетом Чалмерса, и одним лазером мы сможем передавать до 100 Пбит/с. Причина этого в том, что наше решение является масштабируемым — как с точки зрения создавая множество частот и с точки зрения разделения частотной гребенки на множество пространственных копий, а затем с помощью оптического усиления и использования их в качестве параллельных источников, с помощью которых мы можем передавать данные. Хотя копии гребенки должны быть усилены, мы не теряем качества гребень, который мы используем для спектрально эффективной передачи данных».

Упаковка света с данными Упаковка света с данными называется модуляцией.
Здесь используются волновые свойства света, такие как:
Амплитуда (высота/сила волн)
Фаза («ритм» волн, где можно сделать сдвиг, чтобы волна пришла либо немного раньше, либо немного позже, чем ожидалось)
Поляризация (направления распространения волн).
Изменяя эти свойства, вы создаете сигналы. Сигналы могут быть преобразованы либо в единицы, либо в нули и, таким образом, использованы в качестве сигналов данных.

Снижение энергопотребления в Интернете

Решение исследователей служит хорошим предзнаменованием для будущего энергопотребления Интернета.

«Другими словами, наше решение дает возможность заменить сотни тысяч лазеров, расположенных в интернет-хабах и центрах обработки данных, которые потребляют энергию и выделяют тепло. У нас есть возможность внести свой вклад в создание Интернета, который оставляет меньший климат след», — говорит Лейф Катсуо Оксенлеве.

По словам Лейфа Катсуо Оксенлёве, несмотря на то, что исследователи преодолели петабитный барьер для одного лазерного источника и одного чипа в своей демонстрации, предстоит еще некоторая доработка, прежде чем решение можно будет внедрить в наши текущие системы связи.

«Во всем мире ведется работа по интеграции лазерного источника в оптический чип, и мы тоже над этим работаем. Чем больше компонентов мы сможем интегрировать в чип, тем эффективнее будет весь передатчик, т.е. , лазер, микросхема для создания гребенки, модуляторы данных и любые элементы усилителя. Это будет чрезвычайно эффективный оптический передатчик сигналов данных», — говорит Лейф Катсуо Оксенлеве.

Источник
Источник

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

Ну тут от конкретного города зависит. Могу привести кучу примеров из собственного опыта где не все так плохо.
Ближайшее Подмосковье - 1 Гбит свободно дают (по крайней мере за юг могу сказать).
Саранск (600 км от Москвы) Ростелеком 1 Гбит дает без проблем.
Тюмень (еще дальше от Москвы)) 500 Мбит было пару лет назад.
На Ямале, городок с населением 20тыс человек еще в ~2015 году Ростелеком провел оптику и раздавал инет до 500 Мбит.
Вот в Крыму (Евпатория, Черноморское) больше 100Мбит не встречал, да и на тарифе 100 по факту больше 30 не выдавало. А в дождь вообще инет отваливался у всей деревни)

Цитата:

Новый чип революционизирует Интернет

Непременно. Станет ещё больше телеметрии и рекламного трафика; камеры и прочую следящую электронщину будут пихать в каждые трусы, а без каких-нибудь "шлемов дополненной реальности" на улицах, тебя будут арестовывать. К сожалению, большинство людей останавливает что-либо делать именно те самые ненавистные им ограничения.

Всегда считал что оптические сети у "взрослых дядь" так и работают, ведь в беспроводной связи давно это используется, а оказывается это только открыли. Что дальше, узнают что можно ещё и на поляризацию свет разложить, или победить колмогоровскую сложность квантовыми вычислениями?

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

А Вы попробуйте сразу подключить 10 конкурирующих провайдеров и сделать лоад-балансер, чтобы суммарная скорость была 1 Гбит/сек.

EdisonScrew писал(а):

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

А Вы попробуйте сразу подключить 10 конкурирующих провайдеров и сделать лоад-балансер, чтобы суммарная скорость была 1 Гбит/сек.

Балансер будет балансировать соединения, а не пакеты, а в рамках одного соединения провайдеры обычно больше 80-100мбит не дают независимо от тарифа, а большинство случаев когда такая скорость может понадобиться (закачка файла, просмотр ютуба и т.п.), за исключением торрентов или своего сервера, подразумевают передачу по одному соединению. Так что особо погоды это не сделает.

Это в деревнях с малоэтажной застройкой (до 2-х этажей)?

shpi0 писал(а):

Ну тут от конкретного города зависит. Могу привести кучу примеров из собственного опыта где не все так плохо.
Ближайшее Подмосковье - 1 Гбит свободно дают (по крайней мере за юг могу сказать).
Саранск (600 км от Москвы) Ростелеком 1 Гбит дает без проблем.
Тюмень (еще дальше от Москвы)) 500 Мбит было пару лет назад.
На Ямале, городок с населением 20тыс человек еще в ~2015 году Ростелеком провел оптику и раздавал инет до 500 Мбит.
Вот в Крыму (Евпатория, Черноморское) больше 100Мбит не встречал, да и на тарифе 100 по факту больше 30 не выдавало. А в дождь вообще инет отваливался у всей деревни)

kerseal писал(а):

Балансер будет балансировать соединения, а не пакеты, а в рамках одного соединения провайдеры обычно больше 80-100мбит не дают независимо от тарифа, а большинство случаев когда такая скорость может понадобиться (закачка файла, просмотр ютуба и т.п.), за исключением торрентов или своего сервера, подразумевают передачу по одному соединению. Так что особо погоды это не сделает.

Скорость более 100 мбит может понадобится только для торрентов или своего сервера.
Для ютуба достаточно 5 мбит в секунду.

Та это чтоб нам не скучно было, нужно ж о чем то говорить, чем то людей занять.

скуучно

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

Странно в моём городе в 180 км тоже самое...🙄

А что передавать такими объёмами - сериалы поганые и прочий мусор ?

zioma64 писал(а):

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

Вам в США и в Испанию бы съездить , та 100мбит за счастье показалось.Сам своими глазами видел,в США 30мбит,в Испании (Рода де Бара 50км от Барселоны) 7мбит на загрузку и 17мбит на отдачу по цене 60 евро в месяц.Как то так.

Сейчас уже лучше в Испании 1 гбит за 20 евро, причем живу не в столице. Но в целом да, более отсталые здесь технологии

Цитата:

Источником света является специально разработанный оптический чип, который может использовать свет от одного инфракрасного лазера для создания радужного спектра многих цветов, т. е. многих частот.

Это пока еще робкая попытка ученых использовать радугу не по тому назначению, которое принято у них.

некоторым желанные слова заменяют научную информацию и критическое мышление.
"Когерентность" что либо говорит?
С моей деревенской колокольни предполагаю, что
"один полупроводниковый лазер- одна частота излучения".
В чём и есть полезная особенность полупроводниковых, да и вообще лазеров.
А так то да. Ставим широкополосный источник излучения. Например лампочка накаливания. раскладываем выходящий с этой лампочки поток света-спектр с помощью дифракционных решёток на отдельные полосы. С помощь тех же дифракционных решёток модулируем. И вот вам источник сигнала. На приёмнике тоже самое. Те же дифракционные решётки. Но уже фотодиоды..
===========
Тоже мне бином Ньютона!

Добавлено спустя 15 минут 26 секунд:

По поводу стенаний и плача о низкой скорости..
1. Страна у нас большая. ВСЕГДА можно найти место, где и дороги нет и вообще никаких следов людей от сотворения мира там ни разу нет.
2. Что собираетесь или в чём испытываете нужду в скорости более 10-15 МБИТ\сек?
Что смотреть? Чем заниматься? Весь интернет хотите закачать?
3 в моих дремучих ебенях:
https://yandex.ru/maps/?ll=130.090192%2C49.424150&mode=search&sll=130.090006%2C49.424167&text=49.424167%2C130.090006&z=17.06
скорость этого сношающегося интернета :
https://disk.yandex.ru/d/Z2gjfGZz5RXPXw

Vitek9614 писал(а):

Нам до таких технологий как до Китая в известной позе. В моём городе (180 км от Москвы) у провайдеров считается нормальной скорость 100 мбит/с, только один провайдер даёт до 750 мбит/с. Так что читать подобные новости всё равно что читать книгу из жанра "научная фантастика".

Не путайте скорость передачи между датацентрами/провайдераами и конечным потребителем. У нас скорости такие, что в старом свете и не снилось.