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Silicon Photonics: IBM überträgt schnelle Lichtimpulse über zwei Kilometer

Intel schickt mehr Daten pro Sekunde durch Glasfasern, IBM hingegen bietet die höhere Reichweite. Die neuen Transceiver-Chips mit Silicon Photonics sind zudem deutlich günstiger in der Herstellung.

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Transceiver-Chips im Größenvergleich mit einer Quarter-Dollar-Münze. Mit 24 mm Durchmesser ist diese kaum kleiner als ein 2-Euro-Stück
Transceiver-Chips im Größenvergleich mit einer Quarter-Dollar-Münze. Mit 24 mm Durchmesser ist diese kaum kleiner als ein 2-Euro-Stück (Bild: IBM)

IBM hat einen Transceiver-Chip vorgestellt, der auf Basis von Silicon Photonics arbeitet und Daten mittels Lichtimpulsen durch Glasfaser-Kabel schickt. IBMs Ansatz erreicht bis zu 100 GBit pro Sekunde auf einer Distanz von bis zu zwei Kilometern. Die Chips sollen künftig Rechenzentren miteinander verbinden.

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Der grundlegende Idee von IBM ähnelt dem, was Intel schon 2013 ankündigte: In einem per unter 100 Nanometer Strukturbreite hergestellten Silizium-Plättchen stecken fast alle elektrischen und optischen Komponenten, die für eine Datenübertragung mittels Silicon Photonics notwendig sind. Die Laser wurden nicht integriert, sie bündeln vier Wellenlängen. Jeder der Kanäle erreicht 25 GBit pro Sekunde und per Multiplexing 100 GBit pro Sekunde in einem Kabelstrang.

Statt auf Multimode-Fasern setzt IBM auf Singlemode-Fasern und erreicht so deutlich größere Übertragungsdistanzen. Intel schafft bei seinem Omni Path genannten Silicon-Photonics-Fabric von Server-Nodes bis zu 1,6 TBit die Sekunde - jedoch über nur maximal 300 Meter und mit hohen Kosten.

  • Transceiver-Chip mit Silicon Photonics (Bild: Intel)
  • Chip mit Silicon Photonics (Bild: Intel)
Chip mit Silicon Photonics (Bild: Intel)

Die Vernetzung von Prozessoren und einzelnen Recheneinheiten untereinander, den Nodes, erfordert MXC-Kabel mit satten 64 Fasern und wird beim Aurora-Supercomputer verwendet. IBMs 4-Faser-Lösung mit 100 GBit pro Sekunde liefert die Daten über zwei Kilometer hinweg und soll sehr viel günstiger zu produzieren sein. Intels Fabric-Bestandteile werden einzeln gefertigt, der Transceiver-Chip von IBM hingegen ist monolithisch.

Übertragungssysteme auf Basis optischer Chips, die mit Licht statt mit elektrischen Signalen arbeiten, dürften Standard werden - erst in Supercomputern und Rechenzentren, später in Unternehmen und irgendwann in den nächsten Jahren auch in handelsüblichen Rechnern.

IBM nennt als Rechenbeispiel den Download eines HD-Films: Der soll dank Silicon Photonics in zwei Sekunden heruntergeladen sein. 100 GBit pro Sekunde entsprechen 12,5 GByte pro Sekunde.



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elf 15. Mai 2015

So gesehen bewegt sich das Photon zwischen den Tankpausen ja im Vakuum... Nene, wenn...

ms (Golem.de) 15. Mai 2015

Der monolithische Chip.


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