IBM stellt Chipset für Übertragungen mit 160 GBit/s vor

Auf der diesjährigen Optical Fiber Conference stellen IBM-Forscher den Prototyp eines optischen Transceiver-Chipsets vor, das in der Lage ist, mit bis zu 160 GBit/s Geschwindigkeiten zu erreichen, die mindestens acht Mal schneller sind als heute verfügbare optische Komponenten.

Der Durchbruch könnte laut IBM die Art und Weise verändern, wie für Firmen- und Verbrauchernetzwerke Daten zugänglich gemacht werden und über das Web verteilt und genutzt werden. Der vorgestellte Transceiver-Prototyp sei schnell genug, um die Download-Zeit für einen typischen High-Definition-Film in voller Länge von bisher 30 Minuten oder mehr auf eine einzige Sekunde zu reduzieren.

Die Fähigkeit, Informationen mit der Geschwindigkeit von bis zu 160 GBit/s - das sind 160 Milliarden Bits pro Sekunde - zu übertragen, vermittele einen ersten Eindruck von einer neuen Ära der Hochgeschwindigkeitsverbindungen, die Kommunikation, Computing und Unterhaltungsbrache verändern könne.

"Die Datenexplosion bei der Übertragung von Filmen, TV-Shows, Musik oder Fotos schafft eine Nachfrage für höhere Bandbreite und höhere Geschwindigkeiten in der Netzverbindung", sagt Dr. T.C. Chen, Vice President Science&Technology bei IBM. "Ein breiterer Einsatz von optischer Kommunikation wird nötig, um dieses Thema zu adressieren. Wir glauben, dass unsere optische Transceiver-Technologie hierauf eine Antwort bieten könnte."

Weil die Datenmengen, die über Netzwerke übertragen werden, kontinuierlich wachsen, waren die Forscher auf der Suche nach neuen Wegen, um den Einsatz von optischen Signalen effektiver zu machen. Durch das Schrumpfen und Integrieren der Komponenten in ein Package sowie ihre Fertigung in einem standardisierten Chip-Herstellungsverfahren mit niedrigen Stückkosten und hohen Stückzahlen will IBM optische Verbindungstechnologie für weitere Nutzungsbereiche erschließen.

Komponenten kommunizieren schneller

Zum Beispiel könnte die Technologie auf gedruckte Schaltkreisboards aufgebracht werden und dadurch die Kommunikation zwischen den Komponenten eines elektronischen Systems, wie eines PCs oder einer Set-Top-Box, viel schneller machen. Damit ließe sich laut IBM die Leistung des Gesamtsystems dramatisch nach oben schrauben.

Um dieses neue Maß an Integration im Chipset zu erreichen, haben die IBM-Forscher einen optischen Transceiver mit Driver- und Receiver-ICs (Integrated Circuits) in heutiger CMOS-Technologie gebaut. Das ist eine Standardtechnologie für hohe Stückzahlen und niedrige Stückkosten, die heute bei vielen Bauteilen angewendet wird. Dann wurde das Chipset mit weiteren notwendigen optischen Komponenten verbunden, die mit exotischeren Materialien erstellt wurden, wie Indium-Phosphide (InP) und Gallium-Arsenide (GaAs). Das Ganze wurde in ein integriertes Package in der Größe von nur 3,25 mal 5,25 Millimeter eingebracht.

Das kompakte Design biete sowohl eine hohe Anzahl von Kommunikationskanälen wie auch sehr hohe Geschwindigkeiten pro Kanal. Das Ergebnis seien die bisher höchsten Informationsmengen, die jemals pro "Unit Area of Card Space" (dem ultimativen Maßstab für praktische Einsetzbarkeit) im Chipset übertragen wurden.