Belgialainen mikroelektroniikan tutkimuskeskus IMEC on esitellyt digitaalista datansiirtoa mullistavan uutuuden. 150 giganäytetty sekunnissa näytteistävä DA-muunnin 300 gigabitin tiedonsiirtoon sekunnissa yhdellä kaistalla. Tämä on merkittävä harppaus verrattuna nykyisiin markkinoilla oleviin PAM-4-pohjaisiin ratkaisuihin.
Tämän hetken piireissä ylletään tavallisesti 100–112 Gb/s kaistanopeuksiin. Uutuus tarkoittaa siis käytännössä jopa kolminkertaista siirtonopeutta nykyisiin kaupallisiin lähetinvastaanottimiin verrattuna. Lisäksi uusi muunnin on merkittävästi energiatehokkaampi.
Useimmat nykyiset datakeskusten verkkoarkkitehtuurit turvautuvat useiden rinnakkaisten kaistojen käyttöön päästäkseen yli 200 Gb/s kokonaissiirtonopeuksiin. Tämä lisää järjestelmän monimutkaisuutta, virrankulutusta ja tilantarvetta. IMECin uusi 7-bittinen DAC kykenee saavuttamaan samat tai paremmat suoritusarvot yhdellä ainoalla kaistalla, hyödyntäen 5 nm FinFET CMOS -prosessia ja PAM-4-modulaatiota.
Energiatehokkuuden osalta parannus on myös huomattava. Uusi arkkitehtuuri käyttää vain 34 yksikkösolua aiemman 127 sijaan, mikä vähentää sekä tehonkulutusta että häiriöitä suurilla nopeuksilla. Tehonkulutus pysyy alle 0,7 watin, mikä tekee siitä varteenotettavan ratkaisun myös skaalautuvien datakeskusinfrastruktuurien kannalta.
Energiatehokkuuden osalta parannus on myös huomattava. Uusi arkkitehtuuri kutistaa muuntimen piillä vaatimien yksikkösolujen määrän kolmasosaan: 127 solun sijaan tarvitaan vain 34. Siitä seuraa merkittävästi vähäisempi kytkentäaktiivisuus, mikä alentaa tehonkulutusta ilman nopeuden tai tarkkuuden menetystä. Samalla pienempi solumäärä vähentää parasiittisia ilmiöitä, kuten kapasitanssia ja häiriöitä, mikä parantaa signaalin laatua suurilla nopeuksilla. Tehonkulutus pysyy alle 0,7 watin, mikä tekee ratkaisusta erityisen houkuttelevan skaalautuviin datakeskusinfrastruktuureihin, joissa energiatehokkuus on kriittinen vaatimus.
Voidaan sanoa, että IMEC:n uusi DA_muunnin määrittelee datansiirron suorituskyvyn uudelleen. Jos kehitys jatkuu kohti 3 nm -teknologiaa ja 300 GSa/s tasoa kuten suunnitteilla on, puhutaan jo täysin uuden sukupolven verkkoratkaisuista, joissa yksittäinen komponentti voi korvata useita nykyisiä.
