Optische Datenübertragung Rekord: Kyocera schafft eine Bandbreite von 512 GBit/s

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Eine hohe Bandbreite bei weniger Energieverbrauch: Kyocera hat ein spezielles Optikmodul entwickelt, mit dem sich 512 GBit/s übertragen lassen. Grundlage ist ein speziell entwickeltes LTCC-Substrat.

Große Datenmengen innerhalb kurzer Zeit übertragen: Moderne Prozessoren (CPU) oder Grafikkarten (GPU) müssen immer höhere Datenmengen verarbeiten können. Ein integriertes Optikmodul mit einer Bandbreite von 512 GBit/s hat das japanische Unternehmen Kyocera entwickelt. Das Modul wandelt elektrische in optische Signale um und lässt sich auf einer Leiterplatte in der Nähe des Prozessors installieren. Die Bandbreite von 512 GBit/s ist derzeit der Weltrekord für den erweiterten Schnittstellenstandard Peripheral Component Interconnect Express 5.0 (PCIe Gen5). Die Daten stammen von Kyocera-Forschung vom September 2022.

Laut Hersteller wurde auch das Signal-Stör-Verhältnis verbessert und damit den durch herkömmliche elektrische Leiter verursachte Signalverlust zu eliminieren. Das Optikmodul soll unter anderem in Rechenzentren verwendet werden.

Video: Das integrierte Optikmodul

Die verschiedenen Leistungsmerkmale im Überblick

Weniger Energie: Zum Senden und Empfangen von elektrischen Signalen werden in der Regel Kupferleiter benötigt. Doch selbst die besten Kupferleiter verursachen einen elektrischen Widerstand, der zu Signalverlusten führt. Das integrierte Optikmodul wandelt das elektrische Signal des Prozessors in ein verlustarmes optisches Signal auf der Leiterplatte um. Darüber hinaus lassen sich die Daten bis kurz vor dem Prozessor als optische Signale empfangen. Das senkt Signalverluste und Stromverbrauch.

Bandbreite und Kapazität: Die größte Bandbreite unter den aktuell auf dem Markt befindlichen On-Board-Optiken liegt bei 100 GBit/s. Das Modul erreicht eine Bandbreite von 512 GBit/s, mehr als das Fünffache herkömmlicher Produkte. Erreicht wird die große Bandbreite durch das von Kyocera entwickelte LTCC-Substrat (Low-Temperature Co-fired Ceramic). Die Eigenschaften des LTCC-Substrats sind feinste Verdrahtung, niedrige Dielektrizitätskonstante, Multilayering und Wärmeleitfähigkeit.

Weniger Bauraum: Das Modul misst 43,5 mm x 30 mm x 8,1 mm. Damit eignet sich das Optikmodul zusammen mit der hohen Bandbreite für eine leistungsstarke Datenübertragung auf kleinem Raum.

• Bandbreite: 16 Kanäle mit 32 GBit/s pro Kanal, insgesamt 512 GBit/s optische Übertragung.

• Größe: 43,5 mm x 30,0 mm x 8,1 mm (außer vier Paare Glasfaser-Arrays).

• Elektrische Schnittstelle: Auf der Rückseite sind Hochgeschwindigkeitsstecker mit hoher Dichte für den Anschluss von Strom- und Signalkabeln.

• Optische Schnittstelle: Vier Sätze von 8-Kanal-Multimode-Glasfasern, jeweils 4-Kanal-optische Übertragung und Empfang.

• Energieverbrauch: 9 W, entspricht 18 mW pro GBit/s.

• Zuverlässigkeit: konform mit Telcordia GR -468 - CORE.

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