Il produttore cinese di fibre ottiche YOFC ha completato una sperimentazione su rete live che ha raggiunto una velocità di trasmissione di 51.3 Tb/s su una distanza di 206,5 km utilizzando fibra a nucleo cavo senza alcuna rigenerazione del segnale intermedio. Il test, condotto in collaborazione con China Telecom e l'azienda di apparecchiature ottiche Dekoli, rappresenta un passo avanti significativo per le infrastrutture di rete, sempre più sotto pressione a causa della domanda crescente di larghezza di banda generata dall'intelligenza artificiale.
Fibra a nucleo cavo trasmette attraverso canali d'aria invece che silicio
A differenza dei cavi ottici tradizionali che guidano la luce attraverso nuclei di silice solida, la fibra a nucleo cavo trasmette segnali attraverso canali riempiti d'aria. Questa differenza architetturale consente alla luce di viaggiare più velocemente, riducendo al contempo diverse distorsioni ottiche che tradizionalmente limitano l'efficienza di trasmissione su lunghe distanze. YOFC ha dichiarato in precedenza che la sua tecnologia a nucleo cavo potrebbe offrire una latenza inferiore del 31% e velocità di trasmissione migliorate del 47%. Il nuovo test ha raggiunto una capacità di 1.2 Tb/s per lunghezza d'onda, evitando completamente apparecchiature di rigenerazione intermedie lungo l'intero percorso.
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Record mondiale per multiplexing a divisione di lunghezza d'onda non rigenerato in campo
I ricercatori hanno descritto il risultato come la prima implementazione sul campo al mondo che combina lunghezze d'onda da 1.2 Tb/s con una tratta di 206,5 km. Precedenti dimostrazioni avevano raggiunto velocità simili solo su circa 20 km, mentre esperimenti più lunghi sacrificavano notevolmente la capacità complessiva. La prova ha utilizzato esclusivamente amplificatori in fibra drogata con erbio, evitando i sistemi di amplificazione a pompa remota spesso necessari per distanze comparabili. Tradizionalmente, le implementazioni commerciali di fibra a nucleo cavo hanno sofferto di attenuazione del segnale, rendendo difficili da sostenere economicamente le lunghe distanze non rigenerate.
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Allocazione adattiva e amplificatore ad alta potenza superano le limitazioni
Il team ha affrontato tali limitazioni utilizzando tecniche di allocazione adattiva che regolano indipendentemente i tassi di canale e la potenza ottica attraverso le lunghezze d'onda. Questo approccio ha permesso impostazioni di trasmissione ibride riducendo le perdite associate agli effetti di assorbimento dei gas, un fenomeno unico dei segnali guidati dall'aria. Inoltre, gli ingegneri hanno sviluppato un amplificatore ad alta potenza in grado di produrre 33,5 dBm in uscita mantenendo caratteristiche di guadagno relativamente uniformi. Poiché la trasmissione di potenza ottica che si avvicina a 2,24 W introduce rischi operativi, diversi sistemi di protezione automatica hanno monitorato continuamente il comportamento del collegamento durante i test, inclusi sistemi di rilevamento anomalie, funzioni di spegnimento automatico e risposte attivate da allarmi.
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La domanda AI accelera la necessità di reti a bassa latenza
La tempistica dell'esperimento coincide con la domanda accelerata di strumenti AI che richiedono uno spostamento di informazioni senza precedenti tra i data center globali. I grandi cluster GPU dipendono sempre più dalle prestazioni di rete, creando vincoli che i soli processori non possono risolvere con risorse computazionali aggiuntive. Una trasmissione a latenza inferiore potrebbe consentire agli operatori di distribuire strutture più distanti senza incorrere in penalità che incidono sulle prestazioni di training e inferenza. YOFC ritiene che il test segni un progresso verso una distribuzione più ampia, sebbene ecosistemi di fibra a nucleo cavo concorrenti stiano emergendo rapidamente al di fuori delle catene di approvvigionamento cinesi. Che tali esperimenti eliminino i colli di bottiglia di larghezza di banda resta incerto, ma le limitazioni di rete appaiono sempre più importanti quanto quelle computazionali. Per approfondire, si veda anche l'articolo su Google AI Plus e AI Pro che evidenzia la crescente domanda di risorse di rete per l'AI. Inoltre, l'evoluzione delle reti è cruciale per tecnologie come quelle discusse in OpenAI e la proposta di quota al governo USA. Un approfondimento tecnico sulla fibra a nucleo cavo è disponibile su Wikipedia.
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