Prototypen zielen auf neue Art der Datenübertragung
IBM-Forscher zeigen schnelle optische Chips
Auf der 2007 Optical Fiber Conference stellten IBM-Forscher den Prototyp eines optischen Transceiver-Chipsets vor, das in der Lage ist, mit bis zu 160 GBit/s Geschwindigkeiten zu erreichen, die mindestens achtfach schneller sind als heute verfügbare optische Komponenten.
Der Durchbruch könnte die Art und Weise verändern, wie für Firmen- und Verbrauchernetzwerke Daten zugänglich gemacht werden und über das Web verteilt und genutzt werden. Der vorgestellte Transceiver-Prototyp ist schnell genug, um die Download-Zeit für einen typischen High-Definition-Film in voller Länge von bisher 30 Minuten oder mehr auf eine einzige Sekunde zu reduzieren.
Die Fähigkeit, Informationen mit der Geschwindigkeit von bis zu 160 GBit/s zu übertragen, vermittle einen ersten Eindruck von einer neuen Ära der Hochgeschwindigkeitsverbindungen, die die Kommunikation, Computing und Unterhaltungsbrache verändern kann, so IBM. Optische Netze bieten das Potenzial, die Datentransferraten deutlich zu erhöhen, indem für den Datenfluss Lichtpulse anstatt Elektronen eingesetzt werden.
"Die Datenexplosion bei der Übertragung von Filmen, TV-Shows, Musik oder Fotos schafft eine Nachfrage für höhere Bandbreite und höhere Geschwindigkeiten in der Netzverbindung", erklärte Dr. T.C. Chen, Vice President, Science & Technology, IBM Forschung. "Ein breiterer Einsatz von optischer Kommunikation wird nötig, um dieses Thema zu adressieren. Wir glauben, dass unsere optische Transceiver-Technik darauf eine Antwort bieten könnte."
Da die Datenmengen, die über Netzwerke übertragen werden, kontinuierlich wachsen, waren die Forscher auf der Suche nach neuen Wegen, um den Einsatz von optischen Signalen praktischer zu machen. Die Fähigkeit, diese Signale zu nutzen, könnte bisher unbekannte Bandbreiten ermöglichen und im Vergleich zu gegenwärtig gebräuchlichen elektrischen Datenverbindungen eine viel höhere Signaltreue erlauben.
Durch das Schrumpfen und Integrieren der Komponenten in ein Package sowie ihre Fertigung in einem standardisierten Chipherstellungsverfahren mit niedrigen Stückkosten und hohen Stückzahlen will IBM optische Verbindungstechnik in vielen Bereichen anwendbar machen. Zum Beispiel könnte die Technik auf gedruckte Schaltkreis-Boards aufgebracht werden und es damit den Komponenten eines elektronischen Systems wie einem PC oder einer Set-Top-Box ermöglichen, viel schneller miteinander zu kommunizieren. Damit ließe sich die Leistung eines Gesamtsystems drastisch nach oben schrauben.
Um dieses neue Maß an Integration im Chipset zu erreichen, haben die IBM Forscher einen optischen Transceiver mit Driver- und Receiver-ICs (Integrated Circuits) in heutiger CMOS-Technik gebaut. Dies ist die gleiche Standardtechnik für hohe Stückzahlen und niedrige Stückkosten, die für die meisten Chips heute verwendet wird. Dann wurde das Chipset mit weiteren notwendigen optischen Komponenten verbunden, die mit exotischeren Materialien erstellt wurden, wie Indium-Phosphide (InP) und Gallium-Arsenide (GaAs). Das Ganze residiert in einem integrierten Package in der Größe von nur 3,25 mal 5,25 Millimeter.
Das kompakte Design bietet laut IBM sowohl eine hohe Anzahl von Kommunikationskanälen als auch sehr hohe Geschwindigkeiten pro Kanal. Das Ergebnis sind die bisher höchsten Informationsmengen, die jemals pro "Unit Area of Card Space" (dem "ultimativen" Maßstab für praktische Einsetzbarkeit) im Chipset übertragen wurden.
LANline/jos
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