Установлен новый рекорд скорости передачи через оптоволокно

Это достижение сотрудников компании IBM продемонстрировало, что стандартные технологии обмена данными на небольших расстояниях вполне способны удовлетворить растущие запросы серверов, ЦОД и суперкомпьютеров до конца текущего десятилетия.

Для пересылки данных в эксперименте использовалась обычная модуляция NRZ (non-return-to-zero). Было принято считать, что NRZ позволяет получить скорость передачи не более 32 Гб/с, и для дальнейшего ее увеличения следует переходить на более сложные типы модуляции: например, PAM-4 (pulse-amplitude modulation-4).

Осуществив обмен данными со скоростью 64 Гб/с, исследователи побили предыдущий рекорд примерно на 14% и в 2,5 раза превзошли возможности типичных коммерческих оптоволоконных коммуникаций. Связь осуществлялась с применением кабеля из многомодового оптоволокна, обычно используемого для соединения соседних компьютеров в одном здании или кампусе. Протяженность его, 57 м, была выбрана исходя из того, что 80% кабелей в ЦОД и практически все — в суперкомпьютерах, имеют в длину менее 50 м.

Чтобы достичь столь высоких скоростей, участники проекта применили лазер VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser), разработки Технологического Университета Челмерса (Швеция) и специализированные кремний-германиевые чипы, созданные в IBM Research. Особо подчеркивается, что эти решения пригодны для немедленного внедрения.

«Конструкция микросхемы-приемника уникальна и позволяет достигать одновременно скорости и чувствительности, значительно превышающих возможности сегодняшних коммерческих решений, — объяснил Дэн Кучта (Dan Kuchta) из IBM T.J. Watson Research Center. — В управляющем чипе применяется выравнивание передачи, расширяющее частотный диапазон оптического соединения. Хотя этот метод широко используется в электрических коммуникациях, в оптических он пока не столь устоялся».

Инженеры обычно руководствуются эмпирическим правилом, гласящим, что полезная скорость передачи равняется примерно 1,7 ширины спектра. Это означает, что для лазера VCSEL с шириной рабочей полосы частот около 26 ГГц, пропускная способность может составлять примерно 44 Гб/с. «Мы показали, что это не так, — отметил Кучта. — Эта технология (NRZ) сохранит пригодность как минимум еще для одного или двух поколений продуктов».

Более детально, полученные результаты будут рассмотрены 9-13 марта на конференции OFC в Сан-Франциско (штат Калифорния).

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI