ICCSZ訊 高速通訊技術(shù)又向前邁進(jìn)了一大步——近日美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的一個(gè)研究小組在激光通訊技術(shù)上取得了重要進(jìn)展,可以通過(guò)光纖系統(tǒng)高速而準(zhǔn)確地傳輸數(shù)據(jù),速度達(dá)到每秒40G,這是這一領(lǐng)域美國(guó)目前的最高速度紀(jì)錄。
取得這一成果的研究組成員由Milton Feng教授領(lǐng)銜,他是該校的“尼克·霍洛尼亞克”電子與計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授,其它成員還有博士后研究員Fei Tan,以及研究生Mong-Kai Wu以及Michael Liu。研究組在美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)《光子學(xué)技術(shù)通訊》雜志上刊出了他們的有關(guān)研究成果。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)向著千萬(wàn)億次乃至更高的級(jí)別邁進(jìn),處理器速度已經(jīng)超越了傳輸速度,這就在應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了一個(gè)技術(shù)瓶頸,阻礙了應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。任何嘗試過(guò)撥號(hào)上網(wǎng)看流媒體視頻的人都有所體會(huì),再快的處理器也不能提高文件加載速度。而在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的當(dāng)今,在服務(wù)器之間有大量的信息進(jìn)行交互。
一種激光器件:垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs),可以用來(lái)在光纖網(wǎng)絡(luò)中高速傳輸數(shù)據(jù)。其相比傳統(tǒng)電纜系統(tǒng)可以以更快的速度傳輸更大的數(shù)據(jù)量。Milton Feng教授表示:“VCSEL是目前業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。今天所有的光學(xué)接口都在使用這項(xiàng)技術(shù)。全世界在這方面的競(jìng)爭(zhēng)主要是想辦法提升其速度和效率。而我們此次實(shí)現(xiàn)了美國(guó)境內(nèi)的最高傳輸速度。”
那么這一傳輸速度有多快呢?作為比較,家庭高速網(wǎng)絡(luò)的速度可以達(dá)到大約每秒100M,而Milton Feng的團(tuán)隊(duì)達(dá)成的速度是每秒40G,也就是前者速度的400倍。由于其體積很小,這種VCSEL裝置還擁有很高的能源效率——其相比傳統(tǒng)的電線要節(jié)能100倍。但與此同時(shí)其傳輸數(shù)據(jù)的精確性也非常高,在長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)的運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有檢測(cè)到任何錯(cuò)誤。
高速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸是打造個(gè)性化醫(yī)藥,云計(jì)算以及許多其它應(yīng)用的關(guān)鍵所在。舉例來(lái)說(shuō),為了利用超級(jí)計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力來(lái)服務(wù)定制化醫(yī)療,那么首先就需要從患者那里采集醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)本身是沒(méi)有什么用的,它首先需要進(jìn)行分析。于是這些數(shù)據(jù)必須被從實(shí)驗(yàn)室發(fā)送到計(jì)算機(jī)設(shè)施,隨后計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后再將其轉(zhuǎn)發(fā)至病人的主治醫(yī)生那里,從而幫助制定診療計(jì)劃。
Milton Feng表示:“如果你不能傳輸信息,那么這些信息將是無(wú)用的。如果你不能傳輸數(shù)據(jù),那么你所產(chǎn)生的都是垃圾,因此數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)至關(guān)重要。高速數(shù)據(jù)傳輸將幫助遠(yuǎn)程計(jì)算,遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程教育更好的發(fā)展。這一切都取決于你能以多快的速度進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。”
此次伊利諾伊大學(xué)的研究組使用的VCSELs設(shè)備在室溫下工作,因此下一步的工作將是想辦法讓這一設(shè)備能夠適應(yīng)未來(lái)在數(shù)據(jù)中心的高溫環(huán)境下正常工作。
Milton Feng教授相信,最終研究人員將能夠?qū)⒒?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=VCSEL&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">VCSEL設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速度提升至每秒60G,但在那之后,由于材料自身的局限性,提升的空間將非常有限。但他本人并不擔(dān)憂在接近VCSEL技術(shù)極限之后的情況,因?yàn)樵缭?004年,Milton Feng便已經(jīng)與霍洛尼亞克教授一同開(kāi)發(fā)了一種不需要VCSEL設(shè)備的新方法:晶體管激光器。