Система передачи данных из полимеров в 10 раз быстрее медных кабелей
Устройство напрямую соединяет высокочастотные кремниевые чипы с полимерным кабелем толщиной с человеческий волос. Разработка американских инженеров, представленная на Международной конференции IEEE, позволит повысить энергоэффективность дата-центров и облегчить энергонагрузку на автомобили, напичканные электроникой.
Потребность в быстрой передаче данных не вызывает сомнений, особенно в контексте удаленной работы. "Происходит всплеск объемов информации, которой обмениваются компьютерные чипы - облачные вычисления, интернет, большие данные. И многое из этого происходит через традиционные медные провода", - сказал Джек Холловей из MIT, ведущий автор проекта. Но медные провода, например, в USB или HDMI, энергоемкие, особенно при больших объемах информации.
Волоконно-оптические кабели, хоть и могут передавать информацию быстрее и экономнее, тоже не лишены недостатков. Кремниевые микрочипы обычно плохо сочетаются с фотонами, затрудняя соединения между оптическими кабелями и компьютерами. И, несмотря на растущий спрос на быструю передачу данных - свыше 100 Гбит/с - по каналам длиннее метра, стандартным решением остаются дорогие и громоздкие медные кабели, утверждает Холловей.
Решением команды из MIT стало соединение, объединяющее сильные стороны медных и волоконно-оптических каналов, но лишенное их недостатков. Оно изготовлено из пластмассы, поэтому легче и потенциально дешевле в производстве, чем медные кабели. Но поскольку полимерный канал связи работает с суб-терагерцовыми электромагнитными сигналами, он намного энергоэффективнее, чем медный, при высокой нагрузке. Производительность нового канала связи сравнима с волоконно-оптическими, но с одним ключевым бонусом - она напрямую совместима с кремниевыми чипами, пишет EurekAlert.
Разработчики изготовили такой недорогой чип в пару к полимерному каналу. Обычно кремниевые чипы плохо работают с суб-ТГц-частотами. Новый генерирует высокочастотные сигналы с достаточной энергией, чтобы передавать данные прямо в канал, без дополнительного оборудования. Такое чистое соединение означает, что всю систему можно будет производить стандартными, экономичными методами.
Кроме того, новая система меньше по размеру, чем медная или волоконная. Сечение кабеля 0,4 мм на 0,25 мм, то есть толщиной с волос. При этом он может передавать данные сразу по трем различным каналам, разделенным частотой. Общая ширина канала - 105 Гбит/с, почти на порядок быстрее, чем у медного USB-кабеля.
В будущем инженеры планируют сделать полимерные каналы еще быстрее, объединив их. И надеются добиться 1 Тбит/с, все еще при низкой себестоимости.
