חוקרים פיתחו טכניקה חדשנית המשלבת עיוות מראש לא ליניארי ושיפור רזולוציה דיגיטלית כדי לשפר משמעותית את קצבי העברת הנתונים והיעילות בקשרים בין מרכזי נתונים, מה שעלול לחולל מהפכה בתקשורת הדיגיטלית העתידית. קרדיט: מעבדת פנג צ'נג
חוקרים שילבו עיוות מראש לא ליניארי עם שיפור רזולוציה דיגיטלית כדי להתמודד עם אתגרים הקשורים לממירים דיגיטליים לאנלוגיים (DAC).
מרכזי נתונים הם עמוד השדרה של תשתית טכנולוגיית המידע של ימינו. רכזות מרכזיות אלו בנויות לניהול, אחסון והפצה של כמויות גדולות של נתונים ויישומים, ופועלים כמרכזי הבקרה של שירותים דיגיטליים ועסקים ברחבי העולם. הם חיוניים לשמירה על גישה לנתונים, לאפשר מדרגיות, להקל על התאוששות מאסון והבטחת פרוטוקולי אבטחה חזקים, ובכך לתמוך בפעולה חלקה של העולם הדיגיטלי המחובר הגלובאלי שלנו.
בליבה של פעילות מרכזי הנתונים נמצאים חיבורי הדטה של מרכזי הנתונים, תשתית הרשת החיונית שאחראית להקלת התקשורת בין רכיבים שונים בתוך ומעבר מרכזי נתונים. ממירים דיגיטליים לאנלוגיים (DAC) הם רכיבים הכרחיים בתוך חיבורים אלה, שמטרתם להמיר אותות דיגיטליים לאותות אנלוגיים לשידור באמצעות כבלי נחושת. לא ניתן להפריז בתפקידם באפשרות קישוריות במהירות גבוהה, חסכונית ועם אחזור נמוך. עם זאת, האתגר נובע מהדרישה ל-DACs ברזולוציה גבוהה, המהווה צוואר בקבוק משמעותי עקב העלייה הנלווית בעלויות של מודולים אופטיים.
פריצת דרך בטכנולוגיית העברת נתונים
בהתמודדות חזיתית עם האתגר הזה, החוקרים הציגו פתרון פורץ דרך המשלב טכניקת עיוות קדם לא ליניארי מבוסס חיפוש טבלה עם שיפור רזולוציה דיגיטלית. גישה חדשנית זו, שדווחה ב נקסוס פוטוניקה מתקדםנועד להקל על המגבלות המוטלות על ידי DACs ברזולוציה גבוהה תוך שמירה על העברת נתונים ותקשורת יעילה בתוך חיבורי מרכזי נתונים.
הטכניקה המוצעת הניבה תוצאות ניסוי יוצאות דופן, דוחקת את הגבולות של מה שניתן להשיג במונחים של קצבי העברת נתונים. על ידי שימוש בעיוות מראש המבוסס על טבלאות חיפוש כדי להפחית פגיעה לא ליניארית, ושיפור רזולוציה דיגיטלית כדי להפחית את הדרישה לרזולוציית DAC, צוות המחקר השיג ביצועי שידור נתונים שוברי שיא.
יש לציין, טכניקת עיבוד האותות הדיגיטליים אפשרה שידור של אותות בקצבים העולים על 124 GBd PAM-4/6 ו-112 GBd PAM-8 על פני 2 ק"מ של סיבים סטנדרטיים במצב יחיד באמצעות 3/3.5/4-bit DACs. בנוסף, זה הקל על שידור של אותות PAM-2/3/4 של 124 GBd על פני 40 ק"מ של סיבים סטנדרטיים במצב יחיד באמצעות 1.5/2/3-bit DACs. תוצאות אלו מייצגות התקדמות משמעותית בטכנולוגיית החיבור בין מרכזי נתונים, המדגימות את ההיתכנות של תמיכה בדור הבא של קישורי Ethernet המתמקדים במהירויות של עד 800-GbE או אולי אפילו 1.6-TbE.
המחבר המקביל Zhaopeng Xu ממעבדת Peng Cheng מדגיש את המשמעות של ממצאים אלה, ומדגיש שהם מדגימים "העברה של קצבי הנתונים הגבוהים ביותר עם הממירים הדיגיטליים-אנלוגיים בעלות הנמוכה ביותר עבור חיבורי מרכזי נתונים".
מעבר לחולל מהפכה בחיבורים בין מרכזי נתונים, ההתקדמות הללו טומנת בחובה הבטחה לשינוי יישומים שונים ברשתות גישה 6G ורשתות אופטיות פסיביות. על ידי התגברות על האתגרים הקשורים ל-DACs ברזולוציה גבוהה, גישה חדשנית זו גם סוללת את הדרך להעברת נתונים חסכונית ויעילה יותר.
