Silicon Photonics in IBM-Technik

IBM bringt SiPho-Transceiver mit integriertem optischem Multiplexing

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Ulrike Ostler

Eine Kassette mit mehreren hundert SiPho-Transceivern von IBM. An die Bausteine lassen sich die für längere Übertragungsstrecken geeigneten Single-Mode-Fasern anschließen. Der Chip liefert durch integriertes Multiplexing vier Lichtfarben.
Eine Kassette mit mehreren hundert SiPho-Transceivern von IBM. An die Bausteine lassen sich die für längere Übertragungsstrecken geeigneten Single-Mode-Fasern anschließen. Der Chip liefert durch integriertes Multiplexing vier Lichtfarben. (Bild: IBM)

Nicht wenige meinen, dass die Zukunft der IT im Übergang zur optischen Datenübertragung auch auf System- und Chipebene liegt. IBM gelang jetzt ein wichtiger Schritt in diese Richtung: zum ersten Mal ist das Multiplexing mit vier Lichtfarben in den Transceiver integriert.

Erst kürzlich beschäftigte sich Datacenter Insider intensiv mit Chancen und Problemen von Silicon Photonics. ((siehe: eBook "Licht statt Elektronen"). Nun scheint IBM ein weiterer wichtiger Schritt in dieser gelungen zu sein, die Technologie praxisreif zu machen.

Sie ermöglicht den weitaus schnelleren Transport auch sehr großer Datenmengen innerhalb oder zwischen Systemen. Gebraucht wird dies vor allem in Zusammenhang mit neuen Anwendungsfeldern wie Big Data oder Hochleistungsrechnen, die bei der Umstellung der Infrastrukturen auf die „dritte Infrastrukturwelle“ (Cloud, Mobile, Big Data, Mobile) wichtiger werden.

Der Hersteller präsentierte im Mai einen Transceiver, der Multiplexing mit vier Lichtfarben und eine wesentlich höhere Reichweite der Übertragung ermöglicht. Farb-Multiplex-Technologien werden heute von Spezialisten für optische Transporttechnologie verwendet, um mehr Daten gleichzeitig über optische Fasern zu transportieren. Bisher konnten SiPho-Transceiver nur mit einer Lichtfarbe arbeiten.

IBM nimmt Singel-Mode-Fasern her

Zum Datentransport wurden sie an mehrere sogenannte Multi-Mode-Fasern angeschlossen. Diese Fasern streuen aufgrund ihres Aufbaus, verglichen mit Single-Mode-Fasern, das Licht erheblich stärker und haben daher eine relativ geringe Reichweite von einigen hundert Metern.

IBM verwendet zum Datentransport erstmalig Single-Mode-Fasern, bei denen dieser Streueffekt erheblich schwächer ist und die deshalb Licht weiter transportieren können – IBM spricht von bis zu zwei Kilometern Übertragungsstrecke, die zwischen zwei der neuen Transceiver liegen dürfen. Der Transceiver codiert die Daten für vier Transportkanäle mit jeweils 25 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s), was eine Gesamtgeschwindigkeit von 100 Gbit/s ergibt.

Gebaut wird der Chip in einer Standard-100-Nonometer-Fertigungstechnologie auf einer konventionellen Fertigungsstraße. Das Design ermöglicht es, elektronische und optische Komponenten Seite an Seite auf dem Chip zusammenzufassen.

Nur der Laser selbst fehlt. Im Lauf der weiteren Entwicklung will IBM auch den Laser auf SiPho-Chips integrieren, um schließlich das Licht direkt in den Rechenkern von Systemen zu führen. Darüber, wann das Design in praktisch einsetzbaren Produkten stecken wird, machte IBM keine Angaben.

* Ariane Rüdiger ist freie Autorin in München.

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