Открытые лучи инфракрасных лазеров смогут заменить оптоволоконные каналы в датацентрах будущего

Новости науки и техники Комментариев к записи Открытые лучи инфракрасных лазеров смогут заменить оптоволоконные каналы в датацентрах будущего нет

Если вам доведется попасть внутрь помещения одного из современных информационных центров, то вы попадете в фантастические «джунгли» из серверных стоек, густо опутанных «лианами» оптоволоконных кабелей. Однако в будущем толстые жгуты волоконной оптики могут исчезнуть, а вся информация будет передаваться при помощи лучей инфракрасных лазеров, установленных наверху каждой стойки. Принимать сигналы, передаваемые лучами лазеров, будут датчики, также установленные наверху стоек, а система крошечных подвижных зеркал позволит изменять конфигурацию коммуникационной сети буквально на лету.

Все вышесказанное является идеей Мохсена Кавехрада (Mohsen Kavehrad), профессора из Пенсильванского университета. И в настоящее время он уже создал первый опытный образец лазерной коммуникационной системы, получившей название Firefly, в своей лаборатории. Использованные им инфракрасные лазеры с длиной волны 1550 нанометров, подобные стандартным коммуникационным лазерам, могут обеспечить скорость передачи информации до 10 гигабит в секунду.

Луч лазера проходит через стандартный мультиплексор, позволяющий организовать в нем несколько раздельных коммуникационных каналов, работающих на свете с различной длиной волны. А наружу лазерный свет выводится через обычную линзу из недорогого материала. Опытная система стабильно работала при расстоянии, разделяющем передатчик и приемник, равном 15 метров. Направлением распространения луча управляла система крошечных, размером в 2 мм, зеркал, приводимых в движение микроэлектромеханическими приводами. Система является двунаправленной, что означает, что абоненты на обоих концах линии могут принимать и передавать информацию одновременно.

Data Centers of the Future Could Send Bits Over Infrared Lasers Instead of Fiber Optic Cables

Go ahead and rip out the hundreds of fiber optic cables that snake between server racks at the nearest data center. Replace them with infrared lasers mounted to the tops of each server rack. Use these lasers to beam data to photoreceptors mounted to more racks across the room. Then, add tiny moveable mirrors to redirect the beams and reconfigure the whole system in an instant.

That’s the vision of Mohsen Kavehrad, a professor of electrical engineering at Penn State. So far, he has built a prototype of one such data link in his lab. Infrared wavelengths are already commonly used to transmit data within fiber optic cables, but now Kavehrad wants to use them to send data over the air. With his system, he has shown that infrared lasers can deliver data rates of 10 gigabits per second.

Kavehrad has published multiple studies on this approach and presented his research today at the Photonics West conference in San Francisco.

Someday, he hopes such lasers could replace the heavy bundles of fiber optic cables found in modern data centers. “If you visit one of these data centers, it’s like a jungle, with fiber going between servers,” he says.

http://spectrum.ieee.org/tech-talk/computing/networks/data-centers-of-the-future-could-send-bits-over-infrared-lasers-instead-of-fiber-optic-cables

В качестве испытательного сигнала ученые «загнали» в лазерный коммуникационный канал цифровые телевизионные сигналы абсолютно всех каналов из системы цифрового кабельного телевидения. При этом, в пределах полосы коммуникационного канала осталось еще достаточно места для передачи и других потоков информации.

В зависимости от того, сколько таких лазерных «связей» будет установлено в пределах информационного центра, такая система сможет обеспечить более широкую полосу пропускания и большую гибкость, нежели оптоволоконные кабеля, свичи и маршрутизаторы, используемые в настоящее время. А в будущем, используя самые последние достижения в области инфракрасных лазеров и фотодатчиков, можно будет без труда добиться и терабайтных скоростей передачи информации.

В настоящее время одной из важных нерешенных еще проблем является проблема компенсации вибраций. Все дело заключается в том, что серверные стойки во время работы сильно вибрируют, а источниками вибрации являются многочисленные вентиляторы охлаждения, жесткие диски и другие устройства. «Сильная вибрация основания заставит вибрировать и луч лазера, что чревато значительными потерями передаваемой информации» — рассказывает профессор Кавехрад, — «Сейчас мы разрабатываем ряд методов, которые позволят если не избавиться от вибрации, то хотя бы компенсировать ее влияние. И одной из прорабатываемых нами идей является использование для этого подвижных зеркал, которые уже и так присутствуют в составе системы».

«Пока еще не ясно, сможет ли идея профессора Кавехрада найти воплощения в датацентрах таких гигантов, как Google или Netflix» — рассказывает Джонатан Куми (Jonathan Koomey), один из исследований, — «Вполне вероятно, что данный подход сможет найти применение в более узкой нише — в области построения суперкомпьютерных вычислительных систем, или в еще более узкой — в области специализированных систем, где коммуникации являются критически важной составляющей».

Перевод: http://www.dailytechinfo.org/infotech/8915-otkrytye-luchi-infrakrasnyh-lazerov-smogut-zamenit-optovolokonnye-kanaly-v-datacentrah-buduschego.html

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top