Полимерные кабели могут заменить Thunderbolt и USB, обеспечивая более чем вдвое большую скорость

article thumbnail

Исследователи работают над кабельной системой, которая могла бы обеспечить скорость передачи данных в несколько раз быстрее, чем существующие USB-соединения с использованием чрезвычайно тонкого полимерного кабеля, в системе, которая повторяет путь разработки Thunderbolt.

Исследование, представленное на февральской конференции IEEE International Solid-State Circuits Conference, направлено на разработку такого типа подключения, который обеспечивает гораздо лучшую возможность подключения, чем существующие методы. Частично это делается путем замены медной проводки на что-то другое.

Медь обычно используется для таких проводов, как USB и HDMI, для передачи данных, но для работы с высокими уровнями передачи данных требуется много энергии. «Существует фундаментальный компромисс между количеством сожженной энергии и скоростью обмена информацией, — сказал выпускник Массачусетского технологического института и ведущий автор Джек Холлоуэй.

Хотя «все более громоздкую и дорогую» медь можно заменить оптоволоконными кабелями, это создает свои собственные проблемы. Поскольку кремниевые чипы испытывают трудности с обработкой фотонов, это усложняет оптимизацию соединения между кабелем и компьютерами.

По словам Холлоуэя, «существуют всевозможные дорогие и сложные схемы интеграции, но с экономической точки зрения это не лучшее решение», что привело к тому, что разработчики создали свою собственную версию.

Исследователи используют пластиковый полимер, сочетающий в себе преимущества медных и оптоволоконных каналов. Это удешевляет производство, чем медные провода, что может быть привлекательным предложением для производителей кабеля.

Полимер также может использовать электромагнитные сигналы суб-терагерцового диапазона, что более энергоэффективно, чем медь при высоких нагрузках данных. Считается, что эта эффективность приближает его к эффективности волоконно-оптических систем, но, что особенно важно, с лучшей совместимостью с кремниевыми микросхемами.

Недорогие микросхемы соединены с полимерным трубопроводом, который может генерировать высокочастотные сигналы, достаточно мощные для передачи непосредственно в канал. Таким образом, ожидается, что система будет производиться стандартными методами, что также делает ее производство рентабельным.

Сами кабели также могут быть очень тонкими, с площадью поперечного сечения межсоединения, составляющей 0,4 мм на четверть миллиметра, что меньше, чем у типичных медных вариантов.

Этот небольшой волосовидный кабель можно использовать для передачи данных по трем различным параллельным каналам, что позволяет достичь общей полосы пропускания 105 гигабит в секунду. Объединение каналов вместе может обеспечить скорость кабелей в терабит в секунду, при этом сохраняя при этом разумную стоимость.

Эхо молнии

Система, использующая микросхемы на обоих концах кабеля, использует концепцию, относительно аналогичную кабелям Thunderbolt, хотя и с другим кабелем. В каждом случае микросхемы внутри кабеля используются для управления данными, подаваемыми в кабель с одного конца и с другого, а также для взаимодействия с самим кабелепроводом.

Кажется правдоподобным, что такая система может быть использована для будущего соединения в стиле Thunderbolt, что позволит выйти далеко за пределы текущего верхнего предела 40 Гбит / с.

Еще одна связь с Thunderbolt — это финансирование исследований. Хотя Thunderbolt был разработан Intel и Apple, неназванные исследования полимеров также финансировались Intel, Raytheon, Naval Research Laboratory и Office of Naval Research.

Соцсети