Cookies op Tweakers

Tweakers is onderdeel van DPG Media en maakt gebruik van cookies, JavaScript en vergelijkbare technologie om je onder andere een optimale gebruikerservaring te bieden. Ook kan Tweakers hierdoor het gedrag van bezoekers vastleggen en analyseren. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Cookies accepteren' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt? Bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Nanodraden moeten sneller internet mogelijk maken

Wetenschappers hebben een nieuw type nanodraad ontwikkeld, die het fabriceren van zogenaamde fotonchips mogelijk moet maken. Dergelijke chips kunnen gebruikt worden om optische routers voor glasvezelkabels te bouwen.

De nanodraden zijn gemaakt van chalcogenide-glas en zijn duizend keer zo dun als menselijk haar. Volgens de wetenschappers zijn de chalcogenide-draden geschikt om optische chips mee te maken, die gebruikt kunnen worden in routers. Omdat de fotonchips sneller kunnen werken dan elektronische chips in conventionele routers, zou internetverkeer via optische kabels sneller verwerkt kunnen worden. Dat moet uiteraard de netwerksnelheid ten goede komen, maar door grotere efficiëntie zou ook het energiegebruik kunnen afnemen.

Voorheen was het alleen mogelijk om dergelijke nanodraden met polymeren te maken, maar de eigenschappen daarvan zijn minder geschikt voor de constructie van fotonchips. Het is de wetenschappers echter ook nog niet gelukt om een dergelijke chip met chalcogenide-draden te bouwen. Het is onbekend op welke termijn ze verwachten hierin te slagen, maar de ontwikkeling van de chalcogenidedraden is een significante stap in de goede richting, aldus de wetenschappers.

Wat vind je van dit artikel?

Geef je mening in het Geachte Redactie-forum.

Door Bauke Schievink

Admin Mobile / Nieuwsposter

19-09-2011 • 17:09

53 Linkedin

Reacties (53)

Wijzig sortering
Licht: golven of deeltjes? Fotonen: Deeltjes die bewezen zijn door hun effecten en hun werking, maar die (nog) niet gemeten of waargenomen kunnen worden... Toch leuk dat dit soort technieken dus echt mogelijk lijken te gaan worden! maar voor de rest gaat die quantum-mechanica me boven de pet

@ iJeff: zie het maar als een doorontwikkeling: het kan kleiner, dus energie-zuiniger. En daarnaast ook nog eens sneller, door een snellere dataverwerking.

Nog even wachten en we krijgen de melding van een compleet optisch moederbord met een fotonen-processor! Dat zal dan samen gaan werken met een holografische ram en de harde schijf kan meteen overboord, zelfs SSD zal niet meer snel genoeg zijn om dit bij te benen!

[Reactie gewijzigd door esollie op 19 september 2011 17:24]

Eh... Nee dus, zo werk dat niet. Het is niet omdat het nano-draden zijn, en dat dat valt onder nanotechnologie (die vaak werkt met het manipuleren van deeltjes om specifieke nano-patronen te krijgen) dat licht ineens perse uit deeltjes zou bestaan. En zelfs al is nano een lengtemaat, dan kan die maat ook nog steeds slaan op een golflengte.

Deeltjes en golven zijn gewoon twee verschillende manifestaties van hetzelfde verschijnsel. Licht vertoont de effecten van beiden, maar dat doen electonenen bijvoorbeeld ook. Een foton is dus zowel een deeltje als een golf.

Ja, quantummechanica is een vreemd vakgebied :-)

[Reactie gewijzigd door ATS op 19 september 2011 17:35]

Nano is toch geen lengtemaat, kom op zeg.
Het moet toch bekend zijn (middelbare school) dat woorden als nano, net als bijvoorbeeld milli en micro en mega PREFIXEN zijn van eenheden. In het geval van nano betekent het dat het een 10 ^ -9-ste (1 miljardste) deel van een eenheid is.
Kan het nog sneller dan glasvezel? of is het een doorontwikkeling van glasvezel?
Vertraging bestaat uit een aantal onderdelen:
  • Processing delay - Als een pakketje bij een router aankomt moet de router de header lezen en wat data opzoeken in tabellen enzo, voordat het doorgestuurd kan worden. Als je kabels fotonen gebruiken (zoals bij glasvezel) maar je chips electronen (zoals de huidige chips), dan heb je aan het begin en eind ook nog conversies fotonen -> electronen en electronen -> fotonen. Door optische chips te gebruiken kan dit inderdaad sneller.
  • Propagation delay - De tijd die een signaal nodig heeft om het andere eind van de kabel te bereiken. In koperkabels ligt de voortplantingssnelheid van signalen op ongeveer 2/3 van de lichtsnelheid als ik me goed herinner, in glasvezel op bijna de lichtsnelheid. Als iemand het heeft over "de lichtsnelheid" dan bedoelt ie eigenlijk altijd de lichtsnelheid in vacuüm, de lichtsnelheid in een glasvezel is iets lager. Hier valt niet of nauwelijks winst op te behalen.
  • Queueing delay - Hoe lang staat in pakketje in de wachtrij voordat de processor het echt verwerkt. Wordt deels beïnvloed door hoe druk het op het netwerk is. Voor zover ik in kan schatten zal een overstap naar optische chips hier geen invloed op hebben.
  • (ben de naam even vergeten, was het "transmission delay"...?) - Het kost een bepaalde hoeveelheid tijd om een pakketje "op de lijn" te zetten. Bij een nominale snelheid van één gigabit per seconde duurt het een microseconde om een pakketje van duizend bytes te versturen. Ook hier helpen optische chips niet (of hooguit indirect; als optische chips het mogelijk maken om een hogere bandbreedte te gebruiken dan gaat deze vertraging omlaag). De reden dat deze vorm van vertraging belangrijk is, is omdat routers een pakketje eerst volledig ontvangen en dan pas gaan verwerken ("store and forward"), zodat deze vertraging, net zoals processing en queueing delay, optreedt bij elke router op de verbinding.
Dus van de ene kant, nee, sneller (in km/u) dan glasvezel (waarin pakketjes zich met de lichtsnelheid voortbewegen) is niet mogelijk. Maar als je bedoelt sneller (in milliseconde / ping), dan kan het nog wel ietsje sneller.
Serialization delay is dat.

Ik vraag me af hoeveel het echt scheelt. Op dit moment wordt de vertraging in een router/switch gerekend in de microseconde. De vertraging veroorzaakt door de kabellengte is ongeveer 1 ms/100km dus of het echt heel veel scheelt in de totale delay waag ik te betwijfelen.
Het is een doorontwikkeling in de router van de glasvezels, dus het verkeer kan sneller door worden gestuurd door de zelfde glaskabels
Het is een doorontwikkeling in de router van de glasvezels, dus het verkeer kan sneller door worden gestuurd door de zelfde glaskabels
Het grote knelpunt in glasvezelnetwerken tegenwoordig is nog steeds dat ze aan elk uiteinde een zender (vaak een laserdiode) en een ontvanger (fotodiode) nodig hebben om het signaal weer van licht om te zetten in een elektrisch signaal.

Op dit moment kunnen we nog geen signalen schakelen zonder dat er een omzetting nodig is van optisch -> elektrisch -> optisch en dat kost enorm veel tijd. In het elektrische circuit zitten namelijk parasitaire capaciteiten op je chip (condensatoren die je moet op- en ontladen) en die vertragen de schakeling, én ze produceren warmte.

De ontwikkeling van een volledig optische transistor zou dan ook de doorbraak van de 21ste eeuw zijn als het om computers gaat. Dat zou namelijk betekenen dat we langzaam naar een volledig optische computer toe kunnen werken (dus meer gebruik van optronica in plaats van met glas verbonden elektronica) en dan worden computers nog eens ordes van grootte sneller dan hun elektronische tegenhangers.

Wat hier nu gebeurt is de eerste stap naar het optisch schakelen van signalen, als dat een beetje betrouwbaar gebeurt dan is stap twee om volledig optische AND, OR en NOT gates te maken. Is die horde genomen, dan is het mixen en matchen om flip-flops, geheugenmodules, ALU's, buscontrollers en complete chips te gaan bouwen. :)
Lees de tweede zin van het artikel nog eens:
Dergelijke chips kunnen gebruikt worden om optische routers voor glasvezelkabels te bouwen.
Het zijn niet de glasvezelkabels maar de routers ("schakelkasten" ) voor glasvezelverbindingen die sneller gemaakt kunnen worden.

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op 19 september 2011 18:57]

SSD's doen tegenwoordig iets van een 500-600 MB/sec.

Dat komt overeen met 4-4,8 GBit. Tegen dat wij thuis zo'n snelheid halen doen die SSD's alweer een stuk meer. Ik geloof zelfs nooit dat de gemiddelde internetgebruiker wereldwijd al meer dan 20 MBit heeft.


Overigens is het nog altijd mogelijk om je downloads eerst in je RAM te proppen. Ikzelf heb nu al 16GB RAM en dat zal ook alleen maar stijgen.

Dat word voorlopig nog geen probleem dus.

[Reactie gewijzigd door Carnage op 20 september 2011 03:07]

Jemig, 1000x dunner dan een menselijke haar.

*trekt een haartje uit zijn hoofd en kijkt er naar*

Dat is echt dun. En dan ook nog een sneller en energiezuiniger. Ik zeg: Laat maar komen!
Jemig, 1000x dunner dan een menselijke haar.
Dat is echt dun.
Om precies te zijn is een nano
10^-9, oftewel 0,000 000 001
Pico is er ook nog. Die is kleiner (dunner) 10^-12
http://nl.wikipedia.org/wiki/Nanotechnologie
Micro(mF), Nano(nF) en Picofarad(pF) (F=Farad) worden vaak in de electronica gebruikt als waarde voor condensatoren(eenheid van electrische capaciteit). Maar inderdaad ook om een grootte van iets aan te duiden.Hoe dunner des te sneller.

[Reactie gewijzigd door Dutchphoto op 19 september 2011 17:24]

Micro(mF), Nano(nF) en Picofarad(pF) (F=Farad)
Het symbool voor micro is de Griekse letter mu (µ), m staat voor milli. Verder schrijf je micro, nano, pico en farad allemaal met kleine letter.

Mierenneuken? Kan zijn, maar het heet nu eenmaal exacte wetenschappen.
Leer voor eens en altijd eens het Si-stelsel, het is geen geheime informatie ;-)
http://nl.wikipedia.org/wiki/SI-stelsel
Farad is de eenheid die bij capaciteit hoort. Om lengte aan te duiden hebben we de eenheid meter...
Nanometer bijvoorbeeld....
Dacht dat Farad de eenheid was van het Duits absorbtie vermogen ;-)
Offtopic: Ik dacht dat farad in het duits een fiets was! ;)

Toch mooi om te horen dat de ontwikkeling altijd door blijft gaan, ook al zal dit nog een lange tijd duren voordat het de gemiddelde persoon bereikt heeft.
Voor de fipo-hunters om hun fipo's zo snel mogelijk te kunnen plaatsen ja :+

OT: wel echt mooi om te zien, sneller internet hoeft niet per se maar het terugdringen van latencies zou wel mooi wat uitmaken.
Zeker weten. Het probleem is echter dat eerst de backbones moeten worden geupgrade mocht deze technologie ingezet worden. Voordat we dit soort kabels aan huis hebben, zijn we wel weer 10-15 jaar verder.
tgaat niet over kabels, nogmaals!
Met deze technologie hoef je niet de gehele infrastructuur van het internet te vervangen, alleen de verwerkingsstations (de routers dus).
Deze "nanodraden" zijn niet bedoeld voor kabels, zoals je in het artikel kunt lezen. :z
T!mothy doelde eerder op het woord nano denk ik. En dan als in nanodeeltjes.
Gezondheidseffecten daarvan zijn nog in onderzoek.

Maar om 'm vast gerust te stellen, dit gaat over hele dunne optische geleiders die het mogelijk moeten maken om routers/switches op chipniveau "pakketjes" licht te laten schakelen. Zonder eerst een optisch -- electrisch bewerken -- optisch-conversie te hoeven doen. Dat scheelt nogal in verwerkingstijd (latency).

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPad Pro (2021) 11" Wi-Fi, 8GB ram Microsoft Xbox Series X LG CX Google Pixel 5a 5G Sony XH90 / XH92 Samsung Galaxy S21 5G Sony PlayStation 5 Nintendo Switch Lite

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2021 Hosting door True