Les chercheurs ont développé une technique innovante qui combine la prédistorsion non linéaire et l'amélioration de la résolution numérique pour améliorer considérablement les taux de transmission des données et l'efficacité des interconnexions des centres de données, révolutionnant ainsi potentiellement les futures communications numériques. Crédit : Laboratoire Peng Cheng
Les chercheurs ont combiné la prédistorsion non linéaire avec l'amélioration de la résolution numérique pour relever les défis associés aux convertisseurs numérique-analogique (DAC).
Les centres de données constituent l'épine dorsale de l'infrastructure informatique actuelle. Ces hubs centralisés sont conçus pour gérer, stocker et distribuer de grandes quantités de données et d'applications, agissant comme centres de contrôle pour les services et les entreprises numériques à l'échelle mondiale. Ils sont essentiels pour maintenir l’accès aux données, permettre l’évolutivité, faciliter la reprise après sinistre et garantir des protocoles de sécurité solides, favorisant ainsi le bon fonctionnement de notre monde numérique connecté à l’échelle mondiale.
Au cœur des opérations des centres de données se trouvent les interconnexions des centres de données, l'infrastructure réseau vitale chargée de faciliter la communication entre les différents composants au sein et entre les centres de données. Les convertisseurs numérique-analogique (DAC) sont des composants indispensables au sein de ces interconnexions, chargés de convertir les signaux numériques en signaux analogiques pour la transmission sur des câbles en cuivre. Leur rôle dans la fourniture d’une connectivité à haut débit, rentable et à faible latence ne peut être surestimé. Cependant, le défi vient de la nécessité de DAC haute résolution, qui pose un goulot d'étranglement important en raison de l'augmentation associée des coûts des modules optiques.
Percée dans la technologie de transmission de données
Relevant ce défi de front, les chercheurs ont présenté une solution révolutionnaire qui combine une technique de prédistorsion non linéaire basée sur une table de recherche avec une amélioration de la résolution numérique. Cette approche innovante, rapportée dans Nexus photonique avancévise à atténuer les limitations imposées par les DAC haute résolution tout en maintenant un transfert de données et une communication efficaces au sein des interconnexions des centres de données.
La technique proposée a donné des résultats expérimentaux remarquables, repoussant les limites de ce qui est réalisable en termes de débits de transmission de données. En utilisant une prédistorsion basée sur une table de recherche pour atténuer les dégradations non linéaires et une amélioration de la résolution numérique pour réduire la demande de résolution DAC, l'équipe de recherche a atteint des performances de transmission de données record.
Notamment, la technique de traitement du signal numérique a permis la transmission de signaux à des débits supérieurs à 124 Go PAM-4/6 et 112 Go PAM-8 sur 2 km de fibre monomode standard à l'aide de DAC 3/3,5/4 bits. De plus, il a facilité la transmission de signaux PAM-2/3/4 de 124 Go sur 40 km de fibre monomode standard à l'aide de DAC 1,5/2/3 bits. Ces résultats représentent une avancée significative dans la technologie d'interconnexion des centres de données, démontrant la faisabilité de prendre en charge la prochaine génération de liaisons Ethernet ciblant des vitesses allant jusqu'à 800 GbE, voire potentiellement 1,6 TbE.
L'auteur correspondant Zhaopeng Xu du laboratoire Peng Cheng souligne l'importance de ces résultats, soulignant qu'ils démontrent « la transmission des débits de données les plus élevés avec les convertisseurs numérique-analogique les moins coûteux pour les interconnexions des centres de données ».
Au-delà de révolutionner les interconnexions des centres de données, ces avancées sont prometteuses pour transformer diverses applications sur les réseaux d’accès 6G et les réseaux optiques passifs. En surmontant les défis associés aux DAC haute résolution, cette approche innovante ouvre également la voie à une transmission de données plus rentable et plus efficace.
