Chip máy tính mới, có thể truyền tất cả lưu lượng truy cập internet trên thế giới mỗi giây

Một chip máy tính duy nhất thành công truyền tải kỷ lục 1,84 petabit dữ liệu mỗi giây qua cáp quang, tương tự tải xuống 230 triệu bức ảnh/giây và lớn hơn lưu lượng toàn bộ mạng trục chính Internet mỗi giây.

Gói dữ liệu hơn được gửi qua cáp quang, được chia thành các gói nhỏ khác nhau trong mỗi sợi. Ảnh New Scientist

Nghiên cứu sinh sau TS Asbjrn Arvad Jrgensen tại Đại học Kỹ thuật Đan Mạch ở Copenhagen và nhóm đồng nghiệp đã sử dụng một chip quang tử, một công nghệ cho phép các thành phần quang học tích hợp trên chip máy tính chia một luồng dữ liệu thành hàng nghìn kênh riêng biệt và truyền tất cả dữ liệu này cùng một lúc trên sợi cáp quang dài 7,9 km.

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu chia luồng dữ liệu thành 37 phần, mỗi phần được gửi xuống một lõi riêng biệt của cáp quang . Tiếp theo, mỗi kênh này được tách thành 223 khối dữ liệu tồn tại trong các lát riêng lẻ của quang phổ điện từ. “Lược quang tần” của các chỏm ánh sáng cách đều nhau trên quang phổ cho phép dữ liệu được truyền với những màu sắc khác nhau cùng một lúc mà không gây nhiễu lẫn nhau, làm tăng dung lượng của mỗi lõi.

Mặc dù tốc độ truyền dữ liệu lên tới 10,66 petabit / giây đã đạt được đây, sử dụng một thiết bị lớn cồng kềnh, nhưng nghiên cứu này lập kỷ lục về khả năng truyền dung lượng khổng lồ chỉ bằng cách sử dụng một chip máy tính duy nhất đóng vai trò tạo nguồn sáng. Công nghệ này cho phép tạo ra những chip đơn, đơn giản có thể gửi nhiều dữ liệu hơn so với những mô hình hiện có, giảm chi phí năng lượng và tăng cường băng thông.

Lượng dữ liệu chuyển tải trong thử nghiệm lớn đến mức không có máy tính nào có thể cung cấp hoặc nhận khối lượng thông tin này nhanh chóng như vậy. Trong các thử nghiệm, để giải quyết vấn đề này, nhóm đã chuyển “dữ liệu giả” qua tất cả các kênh, Jrgensen cho biết và kiểm tra đầu ra từng kênh một để xác định, tất cả dữ liệu đã được chuyển và có thể khôi phục lại nguyên vẹn.

Jrgensen cho biết: “Chúng ta biết lưu lượng truy cập internet trung bình trên thế giới là khoảng một petabit mỗi giây, những gì chúng tôi truyền tải gấp 2 lần điều đó. Đó là lượng dữ liệu vô cùng lớn được chuyển qua chưa đến một milimet vuông cáp quang. Thử nghiệm này cho thấy rằng chúng ta có thể tiến xa hơn rất nhiều so với kết nối Internet hiện nay. “

Con chip quang tử này cần một tia laser duy nhất, chiếu sáng liên tục, được chia thành nhiều tần số, cũng như những thiết bị riêng biệt mã hóa dữ liệu thành từng luồng đầu ra. Nhưng Jrgensen cho biết những thứ này có thể được tích hợp vào chính con chip, khiến toàn bộ thiết bị có kích thước nhỏ như một hộp diêm.

Các thiết bị chuyển tải dữ liệu hiện nay, sử dụng một tia laser trong một dải quang phổ đã được thu nhỏ đến gần kích thước đó. Jrgensen cho biết, nếu thiết bị của nhóm được chế tạo với kích thước của một máy chủ nhỏ, thiết bị có thể truyền khối lượng dữ liệu bằng 8251 thiết bị có kích thước bằng hộp diêm hiện đang hoạt động, một thiết bị cho mỗi kênh mà chuyển tải qua một cáp duy nhất.