Categories
Gambaru News

Các nhà nghiên cứu đã “chuyên chở” thành công GẤP ĐÔI lưu lượng truy cập Internet toàn cầu trong 1s

Bằng khoảng 230.000 GB được chuyển đi trong một giây, với một con chip.

6 Tháng sau khi các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Thông tin và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản (NICT) lập kỷ lục truyền dữ liệu mới là 1,02 petabit/giây, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Kỹ thuật Đan Mạch và Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển đã phá vỡ kỷ lục đó, đạt tốc độ 1,84 Pbit/s bằng một con chip mới chỉ sử dụng một tia laser duy nhất.

Con số này tương đương với việc chuyển đi “gấp đôi tổng lưu lượng truy cập Internet toàn cầu”, chỉ trong một giây.

Mặc dù chúng ta hiện có kết nối internet tại nhà đủ nhanh để truyền phát nội dung video chất lượng như phim chiếu rạp ở độ phân giải cao hơn 4K, nhưng vẫn còn rất nhiều điều cần cải thiện khi nói đến tốc độ internet nói chung, vì bất kỳ ai cũng phải đợi vài giờ để tải một tựa game xuống thiết bị chơi game tân tiến. Internet vẫn không thể cung cấp mọi thứ chúng ta cần trong nháy mắt, nhưng vẫn có tia sáng cuối đường hầm: cụ thể là tia laser hồng ngoại chiếu xuống một bó cáp quang.

Giống như việc mở rộng dung lượng của đường cao tốc bằng cách thêm nhiều làn đường hơn (nhân tiện, việc này không làm giảm lưu lượng truy cập), tốc độ internet có thể tăng lên bằng cách thêm nhiều cáp hơn để truyền dữ liệu. Nhưng việc nâng cấp liên tục dung lượng của internet theo cách đó là không khả thi.

Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các cách để cải thiện cách thức cơ sở hạ tầng hiện có chuyển dữ liệu hiệu quả hơn, đó là điều làm cho nghiên cứu phá kỷ lục này thậm chí còn ấn tượng hơn.

Theo chi tiết trong một bài báo được xuất bản gần đây trên tạp chí Nature Photonics, nhóm nghiên cứu đã phát triển một chip quang học mới có chức năng như một thứ gọi là lược tần số (frequency comb).

Ánh sáng từ một nguồn laze hồng ngoại duy nhất đi vào chip, nơi nó được phân tách thành phổ cầu vồng gồm hàng trăm màu khác nhau. Mỗi màu có thể được mã hóa bằng dữ liệu bằng cách điều chỉnh ba thuộc tính cụ thể của từng tần số: biên độ, pha và độ phân cực. Hàng trăm tần số được điều chế đặc biệt đó sau đó được kết hợp lại thành một chùm tia duy nhất, được truyền xuống một sợi cáp quang, rồi được giải mã ở đầu bên kia.

Trong các thử nghiệm, nhóm đã truyền thành công dữ liệu bằng kỹ thuật này với tốc độ 1,84 petabit/giây thông qua một sợi cáp quang gồm 37 lõi trên khoảng cách 7,9 km.

Nói một cách dễ hiểu, nếu bạn đủ may mắn để có kết nối cáp quang đến nhà của mình cung cấp tốc độ internet 1 gigabit hoặc thậm chí 10 gigabit, thì kỷ lục này tương đương với việc có kết nối 1.840.000 gigabit đến nhà bạn. Hẳn là bạn không muốn ISP của mình tính phí quá cước.

Tuy nhiên, kỷ lục thế giới mới này có vẻ như vẫn còn ‘rùa bò’ so với những gì mà các nhà nghiên cứu tin tưởng về mặt lý thuyết về tiềm năng của phương pháp chip đơn mới này, vì nó cũng có khả năng mở rộng cao. Tốc độ truyền dữ liệu có thể lên tới 100 Pbit/s, tương đương với 12.500 TB hoặc 12.500.000 GB dữ liệu được truyền mỗi giây.

Có chăng đang có một danh sách chờ chúng ta ghi tên mình vào đó?

Nguồn: Gizmodo

Categories
All about Japan

Nhật Bản phá vỡ kỷ lục tốc độ Internet với 319 Terabits mỗi giây

Chúng ta đang ở trong cuộc cách mạng thông tin.

Các kỹ sư ở Nhật Bản vừa phá vỡ kỷ lục thế giới về tốc độ internet nhanh nhất, đạt tốc độ truyền dữ liệu 319 Terabits / giây (Tb / s), theo một bài báo được trình bày tại Hội nghị quốc tế về truyền thông cáp quang vào tháng 6.

Kỷ lục tốc độ internet ở Nhật
Kỷ lục tốc độ internet ở Nhật

Kỷ lục mới được thực hiện trên một đoạn cáp dài hơn 1.864 dặm (3.000 km). Và quan trọng là nó tương thích với hạ tầng cáp hiện đại.

Điều này thực sự có thể thay đổi mọi thứ

Phương pháp truyền dữ liệu mới chia tín hiệu thành nhiều bước sóng khác nhau

Thật khó diễn tả tốc độ truyền tải này nhanh như thế nào. Nó gần gấp đôi so với kỷ lục trước đó là 178 Tb / s, được thiết lập vào năm 2020.

Và nhanh gấp 7 lần so với kỷ lục trước đó là 44,2 Tb / s, được thiết lập với một chip quang tử thử nghiệm.

Bản thân NASA cũng sử dụng tốc độ tương đối sơ khai là 400 Gb / giây và kỷ lục mới tăng vọt cao hơn mức mà người dùng bình thường có thể sử dụng (tốc độ nhanh nhất đạt tối đa 10 Gb / giây đối với kết nối internet gia đình).

Như thể không có giới hạn cho thành tích hoành tráng này, kỷ lục đã được thực hiện với cơ sở hạ tầng cáp quang đã hiện hữu nhưng với một số tiện ích bổ sung nâng cao.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bốn “lõi”, là các ống thủy tinh được đặt trong các sợi truyền dữ liệu, thay vì lõi tiêu chuẩn thông thường. Sau đó, các tín hiệu được chia thành nhiều bước sóng được gửi cùng một lúc, sử dụng một kỹ thuật được gọi là ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM – wavelength division multiplexing).

Để mang nhiều dữ liệu hơn, các nhà nghiên cứu đã sử dụng “băng tần” thứ ba hiếm khi được sử dụng, mở rộng khoảng cách thông qua một số công nghệ khuếch đại quang học.

Hệ thống mới bắt đầu quá trình truyền dẫn bằng tia comb laser 552 kênh được bắn ở các bước sóng khác nhau.

Sau đó, điều này được gửi qua điều chế phân cực kép, sao cho một số bước sóng đi trước những bước sóng khác, để tạo ra nhiều chuỗi tín hiệu – mỗi chuỗi tín hiệu trong số đó lần lượt được chuyển hướng vào một trong bốn lõi bên trong sợi quang.

Dữ liệu được truyền qua hệ thống này di chuyển qua 43,5 dặm (70 km) sợi quang, cho đến khi nó chạm vào bộ khuếch đại quang để tăng tín hiệu cho hành trình dài của nó.

Nhưng còn phức tạp hơn: Tín hiệu chạy qua hai loại bộ khuếch đại sợi mới, một loại pha tạp chất thulium, một loại pha tạp chất erbium, trước khi tiếp tục hoạt động, trong một quy trình thông thường được gọi là khuếch đại Raman.

Cơ sở hạ tầng dữ liệu của thế giới đang trong cuộc cách mạng

Sau đó, các chuỗi tín hiệu được gửi vào một đoạn sợi quang khác, và sau đó toàn bộ quá trình lặp lại, cho phép các nhà nghiên cứu gửi dữ liệu qua một khoảng cách đáng kinh ngạc 1.864,7 dặm (3.001 km).

Điều quan trọng, sợi quang bốn lõi mới có cùng đường kính với sợi đơn lõi thông thường, tạo nên lớp vỏ bảo vệ xung quanh nó.

Nói cách khác, việc tích hợp phương pháp mới vào cơ sở hạ tầng hiện tại sẽ đơn giản hơn nhiều so với các cuộc đại tu công nghệ khác đối với các hệ thống thông tin xã hội.

Đây là điều làm cho kỷ lục tốc độ truyền dữ liệu mới thực sự tỏa sáng.

Các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản không chỉ thổi bay kỷ lục năm 2020, mà họ còn làm được điều đó với một phương pháp kỹ thuật mới có khả năng tích hợp vào cơ sở hạ tầng cáp quang hiện đại với nỗ lực tối thiểu. 

Nguồn: Interesting Engineering