"Löchriges" Chipset für Big Data vorgestellt

Forscher des "IBM T.J. Watson Research Center" in den USA haben an der diesjährigen "Optical Fiber Communication Conference" den Prototyp eines parallel verarbeitenden optischen Transceiver-Chipsets vorgestellt. Das als "Holey Optochip" bezeichnete Modul sei in der Lage, ein Terabit, also eine Billion Bits pro Sekunde, zu übertragen. Damit sei das Chipset rund achtmal schneller als heute verfügbare parallele, optische Komponenten, teilt IBM mit. Unter Last verbrauche das Modul fünf Watt.

Der "Holey Optochip" besteht aus einem einzelnen, in 90-Nanometer-CMOS-Technik gefertigten Silizium-Transceiver. Er misst 5,2 mal 5,8 Millimeter und hat je 24 integrierte Sende- und Empfänger-Schaltkreise verbaut. Mittels eines neuen Verfahrens haben die Entwickler 48 Löcher für die Empfänger-und Sendekanäle als so genannte "optische Vias" eingebracht, die die Leistungsfähigkeit des Chips erst ermöglichen. 2 mal 12 Standard-850-nm-VCSEL- und Photodioden-Arrays seien dafür auf der Rückseite des Optochips aufgebracht worden. Zudem könne das Optomodul durch ein System von Mikrolinsen direkt mit herkömmlichen Verfahren an eine 48-Kanal-Multimode-Glasfaser-Verbindung angekoppelt werden.

Vielseitig anwendbar

Die Forscher sehen ihr Modul als Durchbruch, der eine neue Dimension in der Leistungsfähigkeit der Datenübertragung eröffne. Sie hoffen, dass daraus entstehende Produkte im Business- und Hochleistungs-Computing interessierte Abnehmer finden werden. Doch auch Consumer hat IBM im Blick. Denn der „Holey Optochip“ sei in der Lage, rund 500 High-Definition-Filme in einer Sekunde zu übertragen. Einer weiteren Beispielrechnung nach, liesse sich mit der Technik das gesamte Webarchiv der amerikanischen Nationalbibliothek, der Library of Congress, das 285 Terabytes umfasst, in circa einer Stunde heruntergeladen. Das wären knapp fünf Terabyte pro Minute.

Ideal für Big Data

"Das Erreichen der 'Terabit-pro-Sekunde-Schwelle' stellt einen Meilenstein in der Entwicklung von optischen Chipsets dar und ist wegweisend für die Datenverarbeitung in der Ära von Big Data", freut sich Clint Schow, Mitglied des Forschungsteams. "Durch Innovationen im Packaging und beim Design von Schaltkreisen konnten wir auf ein neues Level an Integration, Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit der optischen Komponenten hinarbeiten."