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
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.
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. :)

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