מדענים ביבמ פיתחו טכנולוגיה חדשה המסוגלת להאיץ את מהירות התעבורה באינטרנט, ולהגיע לקצבים של 200-400 גיגה-ביט בשניה (Gb/s) – בצריכת זרם נמוכה במיוחד.
ההאצה מושגת באמצעות רכיב ייחודי אותו ניתן לנצל לשיפור מהירות העברת נתוני Big Data בין ענני מחשוב ומרכזי עיבוד, בקצבים של עד פי ארבעה בהשוואה לטכנולוגיה המוכרת כיום. במהירות תקשורת של 160 גיגה-בייטים, ניתן להוריד סרט בן שעתיים בהפרדה גבוהה במיוחד (4K) או 40,000 שירים – בתוך שניות ספורות בלבד. הרכיב החדש הוצג בשבוע שעבר בוועידה הבינלאומית של מצב מוצק (ISSCC), המתקיימת בסן פרנציסקו.
בעוד הטכנולוגיה החדשה מוגדרת עדיין כאב-טיפוס בשלבי המעבדה, נמכרו זכויות שימוש בגירסה קודמת שלה לחברת סמטק (Semtech), שהיא ספק עולמי מוביל של מוליכים למחצה לאותות אנלוגיים ולאותות מעורבים. סמטק משתמשת בטכנולוגיה של יבמ לפיתוח מוליכים למחצה מתקדמים, הצפויים להיות מוצגים בהמשך השנה.
ככל שתעבורת ה- Big Data והאינטרנט צומחת בקצבי שיא, יידרשו תקני הרשת העתידיים לתמוך בקצבי העברה מהירים יותר. כך, למשל, בשנת 1992 עברו ברשת האינטרנט 100 גיגה-בייט – שצמחו פי 20 מיליון, והגיעו עתה לשני אקסאבייט ביממה.
על מנת לתמוך בגידול בתעבורת הנתונים מפתחים מדענים של יבמ בשיתוף פעולה עם בית הספר הפוליטכני הפדראלי של לוזאן (EPFL) ממיר אותות אנלוגיים לדיגיטאליים (ADC) אולטרא-מהיר ויעיל בצריכת הזרם, המאפשר ייצוב דיגיטאלי של אותות לאורך סיבים אופטיים בטווחים ארוכים.
הממיר הופך אותות אנלוגיים לדיגיטאליים, בצירוף נכון של אותות אפס ואחד המייצג את הנתונים במתכונת ניתנת לאחסון, לחישוב ולניתוח אנליטי – על מנת לחזות דפוסי נתונים ותוצאות עתידיות שלהם.
כך, למשל, ישתמשו מדענים באלפי ממירים כאלה על מנת להמיר אותו רדיו אנלוגיים שנוצרו במפץ הגדול לפני 13 מיליארד שנים – לפורמט דיגיטאלי. במסגרת פרויקט DOME המשותף ליבמ, למכון ההולנדי לרדיו-אסטרונומיה ול- DOME דרום אפריקה, מוגדרת עתה מפת דרכים לבניית רדיו טלסקופ הפרוס על פני שטח של קילומטר רבוע שלם, הנשען על הטכנולוגיה החדשה הזאת.
אותות הרדיו שייאספו ברדיו-טלסקופ הגדול בעולם מגיעים מהחלל החיצון העמוק וצפויים להניב נפחי נתונים גדולים פי עשרה מאלה של תעבורת האינטרנט הנוכחית. אב הטיפוס של ממיר ADC החדש עשוי להיות המועמד המתאים ביותר להמרת האותות האלה במהירות עצומה ותוך צריכת זרם נמוכה – מאפיינים חיוניים בהתחשב בצורך לטפל באלפי אנטנות שייפרסו לאורך תוואי קרקע של יותר מ- 3,000 קילומטרים.
סמטק חתמה על הסכם שאינו כולל בלעדיות, לשימוש בטכנולוגיה של יבמ, לרבות גישה לעיצובי שבבים המוגנים בפטנטים ולידע טכנולוגי. על בסיס הטכנולוגיות האלה, תפתח סמטק את הטכנולוגיה הייעודית למשפחת מוצרים משלה, החל ממערכות תקשורת אופטיות וקוויות ועד למערכות רדאר מתקדמות.
סמטק משתמשת בתהליכי הייצור הייחודיים של יבמ, לשבבי סיליקון על גבי מבודד ב- 32 ננומטר – הצפויים לאפשר את ייצור הדור הבא של מערכות תקשורת אופטיות בקצבים של 400 גיגה-ביט לשניה. השבבים אותם מתכננת סמטק ייוצרו במפעל המיקרואלקטרוניקה של יבמ באיסט פישקיל שבמדינת ניו יורק, על גבי פרוסות סיליקון בקוטר 300 מילימטר, בטכנולוגיית CMOS בסיליקון על גבי מבודד ב- 32 ננו-מטר. שטח הפנים של כל ליבת שבב יעמוד על 5 מ"מ רבועים. ליבת השבב כוללת סינתסייזר ניתן לכיוונון בטווח רחב לקליטת אותות רדיו בקצבים של 42 עד GS/s 69 -(giga-samples per second). ליבה מלאה בעלת ערוץ כפול מסוגלת לבצע 128 מיליארד המרות של אותות אנלוגיים לדיגיטאליים בכל שניה – בצריכת זרם של 2.1 ואט.