Silicon Photonics

Intel schafft Transferraten von 50 GBit/s per Laser

Intel hat ein sogenanntes Concept Vehicle fertiggestellt und demonstriert damit erfolgreich eine optische Verbindung mit 50 GBit/s. Das ist allerdings nur der Anfang. Intel will mit vergleichsweise günstiger Technik in den Terabit-Bereich vorstoßen.

Artikel veröffentlicht am 27. Juli 2010, 19:30 Uhr, Andreas Sebayang

Intels 50-Gigabit-Link ist der erste Schritt hin zu einer optischen Verbindung, die bis in den Terabit-Bereich je Sekunde vordringt. Diesen ersten, nach Angaben von Intel nun geschafften Schritt, nennt der Chipentwickler Concept Vehicle. Für die erste Stufe hat Intel einen Empfänger- und Sendechip produziert. Bewusst sind die beiden Einheiten noch getrennt ausgeführt, damit Intel sie optimieren kann.

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Intels 50-Gbit-Link

Intel schickt also derzeit nur in eine Richtung 50 GBit/s. Ein Fullduplexbetrieb über eine optische Faser soll aber kein Problem sein. Die 50 GBIt/s schafft Intel, indem der Chip vier Wellenlängen (Kanäle) mit einer Bandbreite von je 12,5 GBit/s kombiniert zum optischen Kabel schickt. Auf der Senderseite kümmern sich sogenannte Hybrid Silicon Laser um die Lichterzeugung und damit auch um die Datenerzeugung. Durch die Kostenvorteile der Produktion in Halbleitertechnik auf Silizium-Wafern ist das im Vergleich mit herkömmlichen Glasfaserverbindungen ein deutlich günstigerer Ansatz, so Intel.

Auf der anderen Seite werden die Wellenlängen über den Demultiplexer des Empfängers wieder in vier separate Kanäle gesplittet und von den jeweiligen Empfängern aufgenommen.

Laut der Firma ist die Verbindung äußert stabil: Mehr als einen Tag wurde die Verbindung gehalten, ohne dass es einen Fehler gab.

Das ganze System soll gut skalieren können. Zum einen kann die Bandbreite je Wellenlänge noch weiter erhöht werden, Mario Paniccia vom Photonics Technology Lab spricht von bis zu 40, vielleicht sogar 100 Gbit/s pro Kanal. Zum anderen kann die Anzahl der Kanäle leicht erhöht werden. Für eine Terabit-Verbindung wäre zum Beispiel eine Bandbreite von je 40 GBit/s auf 25 Kanälen nötig. Paniccia forscht schon seit mehreren Jahren an der Verbindung von Silizium und Optik hin zu einem integrierten Opto-Chip.

Zum Produktiveinsatz äußerte sich Paniccia nur sehr vorsichtig. Mitte des nächsten Jahrzehnt, glaubt er, könnte es soweit sein, also nachdem Light Peak auf den Markt gekommen sein wird. Ursprünglich hoffte Intel die Technik schon dieses Jahr serienreif zu bekommen. Light Peak schafft als geplante Low-Cost-Verbindung 10 GBit/s pro Faser und soll 2011 zum Einsatz kommen.

Um 2015 herum wird die neue Technik vermutlich zunächst in Rechenzentren zu sehen sein, die die Bandbreite brauchen. Aber auch im Umfeld eines Haushalts soll die Technik zum Einsatz kommen. Sie wird explizit für beide Anwendungsbereiche entwickelt. Und so schwärmt Paniccia davon, dass mit dem Concept Vehicle ein HD-Kinofilm in weniger als einer Sekunde heruntergeladen werden kann. Konventioneller Speicher kann die Daten allerdings noch nicht so schnell sichern.

Dank der günstigen Fertigungstechnik sollen sich auch Endanwender die Technik leisten können. Die kleinen Sender- und Empfangschips sind dann Massenware, die aus einem Wafer geschnitten und mit herkömmlichen PCBs verbunden werden. Das Medium zwischen Empfänger und Sender ist beim Concept Vehicle Glasfaser. Aber auch Kunststofffasern wären möglich. Die Steckverbindung soll günstig werden. Weitere Details will Intel aber erst später verraten.

Paniccias Einschätzung nach werden Kupferverbindungen in Zukunft nur noch im Kurzstreckenbereich sinnvoll einsetzbar sein, wenn hohe Bandbreite gefordert wird. Wenn große Bereiche abgedeckt werden müssen, wird sich drahtlose Technik durchsetzen, wenn es um hohe Bandbreite geht, wird sich optische Technik durchsetzen. Vorzugsweise natürlich mit Opto-Chips von Intel.