حركة مرور الإنترنت الكاملة في ثانية واحدة: نقل البيانات عبر كابل بصري أحادي الشريحة يسجل رقماً قياسياً جديداً

استخدم فريق من الباحثين شريحة كمبيوتر واحدة لنقل 1.84 بيتابايت (PB) من البيانات في الثانية، أي ما يقرب من ضعف حركة مرور الإنترنت بأكملها، وما يعادل تنزيل حوالي 230 مليون صورة في الثانية.
يعد هذا الإنجاز، الذي يحقق رقماً قياسياً جديداً في استخدام شريحة كمبيوتر واحدة لنقل البيانات عبر كابل الألياف الضوئية، بالتوصل إلى شرائح ذات أداء أفضل يمكنها تقليل تكاليف الطاقة وزيادة عرض النطاق الترددي.
حقق فريق دولي من العلماء إنجازًا كبيرًا في مجال نقل البيانات عبر الألياف الضوئية، حيث تمكنوا باستخدام شريحة حاسوب واحدة من نقل 1.84 بيتابايت من البيانات في الثانية الواحدة، أي ما يقارب ضعف حجم البيانات المتداولة على الإنترنت، ويعادل حوالي 100 ألف عملية تنزيل لـ 230 مليون صورة في الثانية. وقد سجل هذا الإنجاز رقمًا قياسيًا جديدًا لشريحة واحدة تنقل البيانات عبر كابل ضوئي، ومن المتوقع أن يُسهم في تطوير شرائح ذات أداء أعلى وتحسين أداء الإنترنت.
في العدد الأخير من مجلة Nature Photonics، أفاد أسبيورن أرفادا يورجنسن من الجامعة التقنية في الدنمارك وزملاؤه من الدنمارك والسويد واليابان أنهم استخدموا شريحة ضوئية (مكونات بصرية مدمجة في شريحة كمبيوتر) تقسم تدفق البيانات إلى آلاف القنوات المستقلة وتنقلها في وقت واحد على مدى 7.9 كم.
استخدم فريق البحث الليزر لتقسيم تدفق البيانات إلى 37 جزءًا، تم إرسال كل منها عبر قلب منفصل من كابل الألياف الضوئية، ثم قسموا البيانات في كل قناة إلى 223 كتلة بيانات، والتي يمكن نقلها عبر كابل الألياف الضوئية بألوان مختلفة دون التداخل مع بعضها البعض.
قال يورغنسن: "يبلغ متوسط ​​حركة البيانات على الإنترنت عالميًا حوالي 1 بيتابايت في الثانية. نحن ننقل ضعف هذه الكمية. إنها كمية هائلة من البيانات التي نرسلها أساسًا عبر مساحة تقل عن مليمتر مربع واحد."كابل الألياف الضوئيةوهذا يدل على أنه بإمكاننا تجاوز نطاق اتصالات الإنترنت الحالية بكثير.
يشير يورغنسن إلى أن أهمية هذا الإنجاز غير المسبوق تكمن في التصغير. فقد حقق العلماء سابقًا سرعات نقل بيانات تصل إلى 10.66 بيتابايت في الثانية باستخدام أجهزة كبيرة، لكن هذا البحث يسجل رقمًا قياسيًا جديدًا في استخدام شريحة حاسوب واحدة لنقل البيانات عبر كابل ألياف بصرية، مما يبشر بشريحة واحدة بسيطة يمكنها إرسال بيانات أكثر بكثير من الشرائح الحالية، وبالتالي تقليل تكاليف الطاقة وزيادة عرض النطاق الترددي.
ويعتقد يورغنسن أيضاً أنه بإمكانهم تحسين التكوين الحالي. فعلى الرغم من أن الشريحة تتطلب ليزرًا مستمر الانبعاث وأجهزة منفصلة لترميز البيانات في كل تدفق إخراج، إلا أنه يمكن دمج هذه المكونات على الشريحة، مما يسمح بأن يكون الجهاز بأكمله صغيرًا بحجم علبة الثقاب.
ويتكهن فريق البحث أيضاً بأنه إذا تم تغيير حجم النظام ليشبه خادمًا صغيرًا، فإن كمية البيانات التي يمكن نقلها ستكون تعادل كمية البيانات التي يمكن نقلها من 8251 جهازًا بحجم علبة الكبريت اليوم.