Massachusetts Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet tiedonsiirtojärjestelmän, joka voi lähettää dataa 10 kertaa nopeammin kuin USB. Uusi linkki yhdistää korkeataajuiset piirit toisiinsa hiuksenohuella polymeerilangalla.
MIT:n mukaan järjestelmä voi jonain päivänä parantaa energiatehokkuutta datakeskuksissa. Tutkimus esiteltiin IEEE-järjestön uuden piiritekniikan ISSCC-konferenssissa, joka tänä vuonna järjestettiin virtuaalisena.
Nopean tiedonsiirron tarve on jatkuvasti kiihtymässä. Iso osa tästä dataliikenteestä tapahtuu edelleen kuparikaapelia pitkin. Tämä pätee myös USB- ja HDMI-yhteyksiin, jotka ovat vielä hyvin tehosyöppöjä, erityisesti isoja kuormia siirrettäessä.
Yksi vaihtoehto kuparille on optinen kuitukaapeli, mutta sillä on omat ongelmansa. Fotonien avulla data siirtyy nopeasti pienellä tehonkulutuksella, mutta perinteiset prosessorit eivät toimi hyvin yhteen fotonien kanssa. Käytännössä ei ole tehokasta tapaa generoida, vahvistaa ja havaita fotoneita piissä.
MIT:n tutkijaryhmä halusivat kehittää ratkaisun, jossa yhdistyisi sekä kuparin että kuidun hyödyt ilman niiden haittoja. Siirtotie kehitettiin muovista, polymeeristä, joka on kevyt ja potentiaaliesti edullisempi valmistaa kuin perinteinen kuparikaapeli.
Kun polymeerilankaan syötetään terahertsialueen sähkömagneettisia signaaleja, se on merkittävästi kuparia energiatehokkaampi media. Hyötysuhde kisaa valokuidun kanssa, mutta lisäksi polymeerilanka on yhteensopiva piipohjaisten piirien kanssa.
Piipohjaisilla siruilla on vaikea operoida terahertsitaajuuksilla. Tutkijaryhmä onnistui kehittämään piirejä, jotka voivat generoida riittävän vahvoja terahertsisignaaleja niin, että ne voidaan syöttää suoraan lankaan. Tämän ansiosta koko järjestelmä voidaan valmistaa standardeilla, edullisilla menetelmillä.
Uusi kaapeli on erittäin ohut, vain noin 0,4 millimetriä. Sen datansiirtokapasiteettia on 105 gigabittiä sekunnissa, eli yli 2,5 kertaa nopeimpien USB4-linkkien verran. Yleisimpiin 10 gigabitin USB-yhteyksiin verrattuna nopeus on 10-kertainen.
Tutkijoiden mukaan uutta kaapelia tullaan seuraavaksi kokeilemaan datakeskuksissa. Nopeana, mutta hyvin vähävirtaisena linkkinä se voisi osaltaan auttaa alentamaan datakeskusten huimia sähkölaskuja.
Myöhemmin alle puolen millin maksuinen kaapeli voisi yhdistää erilaiset laitteet huippunopeasti myös kotonamme.
Suuren nopeuden Ethernet-muuntajien tulee täyttää nykyaikaisille, tehokkaille verkkolaitteille asetetut vaatimukset. Niiden tehtävänä on turvata luotettava ja varma datansiirto, optimoida signaalin laatu ja tehostaa verkon yleistä suorituskykyä ja kapasiteetin hyödyntämistä.
