Ученые корпорации IBM сообщили о создании прототипа оптического чипсета (функционального набора микросхем), получившего название Holey Optochip, который является первым параллельным оптическим трансивером (приемопередающим модулем), способным передавать один триллион бит — или один терабит — данных в секунду, что эквивалентно одновременной загрузке 500 фильмов высокого разрешения.

Благодаря способности передавать информацию на сверхвысоких скоростях — в восемь раз быстрее, чем существующие сегодня параллельные оптические линии связи — эта прорывная технология может преобразовать то, как осуществляется доступ, обмен и использование данных в новую эру коммуникаций, вычислительной техники и цифровых развлечений, говорится в сообщении IBM. Чистая скорость (raw speed) одного трансивера, построенного на революционном опточипе, эквивалентна пропускной способности канала, который используют 100 тыс. пользователей с обычным на сегодняшний день высокоскоростным интернет-доступом в 10 Мбит/с. Иными словами, передача через новый оптический трансивер всего веб-архива Библиотеки конгресса США займет не более часа, утверждают в корпорации.

Прогресс в области оптической связи во многом обусловлен бумом новых технологий, приложений и сервисов на фоне продолжающегося стремительного роста объемов данных, которые генерируются и передаются по внутрикорпоративным и общедоступным сетям. По расчетам IBM, новейшее достижение компании на этом направлении — скорость передачи информации в 1 Тбит/с — позволит в ближайшей перспективе обеспечить пропускную способность, достаточную для обработки огромного массива данных, в том числе контента социальных сетей, фото и видео, выложенных онлайн, данных, поступающих от датчиков самого разного назначения, истории онлайн-транзакций и многих других видов информации.

"Достижение скорости передачи данных в один триллион бит в секунду с помощью Holey Optochip — новый важный шаг IBM на пути создания компактных чипов-трансиверов, способных обрабатывать громадные объемы трафика в эпоху “Больших данных”, — заявил Клинт Шоу (Clint Schow), член команды исследователей IBM Research, разработавших прототип опточипа. — Мы упорно и последовательно добивались все более высоких уровней интеграции, энергетической эффективности и производительности для всех оптических компонентов. Наши усилия направлены на дальнейшее совершенствование технологии с целью создания в ближайшем десятилетии коммерческого продукта на основе прототипа. Для этого мы будем активно сотрудничать с нашими партнерами из производственной сферы".

Как отметили в IBM, оптические сетевые технологии открывают возможности для значительного увеличения скорости передачи информации за счет ускорения потока данных благодаря использованию световых импульсов вместо электронов, протекающих по проводам. Исходя из этого потенциала, исследователи ищут методики и технологические решения, позволяющие реализовать стандартизированное высокорентабельное крупномасштабное производство опточипов для широкого применения.

Используя новый новаторский подход, инженеры лаборатории IBM создали Holey Optochip, проделав 48 отверстий в стандартном 90-нм КМОП-чипе (CMOS chip). Отверстия обеспечивают "оптический доступ" (прохождение световых импульсов) через заднюю (тыльную) часть чипа к 24 приемным каналам и 24 передающим каналам. Такая технология позволила создать ультракомпактный, высокопроизводительный и энергетически эффективный оптический приемопередающий модуль, способный обеспечивать рекордные скорости передачи данных. Разработчики построили модуль Holey Optochip из коммерчески доступных сегодня компонентов, что открывает потенциальную возможность его удешевления при крупномасштабном производстве, считают в компании.

Отвечая экологическим требованиям в рамках концепции "зеленых" вычислений (green computing), Holey Optochip достигает рекордной скорости передачи данных при показателе энергетической эффективности (характеризующим количество энергии, необходимой для передачи бита информации), который является одним из лучших среди когда-либо зарегистрированных аналогичных результатов, сообщили в IBM. Так, трансивер потребляет менее 5 Вт энергии, таким образом, мощность, потребляемая 100-ваттной электрической лампочкой, может обеспечить питание 20-ти таких трансиверов. По мнению корпорации, такой прогресс в реализации энергосберегающих межсоединений очень важен для компаний, использующих высокопроизводительные вычислительные системы, поскольку позволяет управлять энергетической нагрузкой при выполнении энергоемких приложений, таких как аналитика, моделирование данных и прогнозирование.