GRÄNSNITTEN ÅKER KOLLEKTIVRAFIK Light Peak samlar USB, Ethernet, Displayport och alla andra gränssnitt till en enda gemensam seriekopplad kabel. En enda anslutning på datorn eller smartmobilen – snyggt och praktiskt! Som bonus får gränssnitten fiberräckvidd –  100 meter – i den optiska versionen av Light Peak. Det bästa användningsfallet Elektroniktidningen själv lyckats tänka upp är smartmobiler som förvandlas till fullstora datorer när de ansluts till en dockningsstation. Den nylanserade Motorola Atrix är ett steg i denna riktning. I en sådan smartmobil finns inte plats för rader av portar – Ethernet, Displayport, USB, och så vidare. Light Peak löser problemet genom att vara en kontakt för allt detta, inklusive laddning. Och är det Apple som lanserar dockmobilen så är Light Peakkontakten förmodligen också magnetisk, à la Apple Magsafe. En vanlig fråga är om Light Peak kan konkurrera mot USB 3.0. Men de är faktiskt inte konkurrenter. Light Peak kan inte tala med vare sig hårddiskar, skärmar eller projektorer. Det är bara en packåsna för andra gränssnitt. Ur mjukvaruperspektiv är Light Peak ingenting. Det krävs inga drivrutiner och ingen portering – operativsystemet ser aldrig Light Peak. Vinsten med att samla alla protokoll på en gemensam fiber ur hårdvaruperspektiv är att antalet komponenter blir färre – de gränssnitt som går över Light Peak behöver inga egna transceivrar. Ambitionen för priset har tidigare angetts till ”några dollar per port”. Det var när man fortfarande trodde Light Peak bara skulle gå över fiber. Förmodligen är priset lägre över koppar. Prototyperna använder USB-kontakter. Detta är suggestivt eftersom Intel vill se Light Peak i en kommande optisk USB-standard. Och även om den inte blir USB-standard kan optisk Light Peak rent fysiskt fortfarande åka snålskjuts på USB 3.0-kontaktdon genom att de hårtunna fiberanslutningarna placeras där de inte är i vägen för metallen. Sony, Apple och Nokia finns bland företagen som fungerat som bollplank.

Det är inte första gången det händer – att fibern utmålas som räddaren när kopparn till slut måste ge upp inför alltför höga bandbreddskrav. För 20 år sedan installerades fiber – i onödan visade det sig – för att möta 100 Mbit/s Ethernet. Idag är till och med 100 Gbit/s Ethernet definierad för koppar.

Kopparn har varit ett ständigt rörligt mål.

Fiber har segrat när det handlat om långa avstånd och riktigt höga datatakter. Utan fiber i stamnäten hade vi inte sett någon Internetrevolution. I snabba bakplan används fiberkommunikation. Men även Fiber Channel går trots namnet också över koppar på korta kablar.

Hos den breda allmänheten lyser fibern med sin frånvaro. Gigabit Ethernet går över samma gamla RJ45-kontakt. Varken USB eller Displayport har behövt tillgripa fiber för att svinga sig upp till 5 respektive 17 Gbit/s.

Hösten 2009 presenterade så Intel datalänken Light Peak som ska förvandla USB, HDMI, Ethernet och alla andra tänkbara gränssnitt till kollektivtrafikanter som samåker på en och samma kabel (se faktaruta)

Redan i första generationen skulle länken klara 10 + 10 Gbit/s.

Endast ljus skulle klara kraven, trodde Intel, och utformade marknadsföringen därefter. ”Bringing optical to the mainstream” – persondatorn skulle bjudas på fiberns svindlande ljushastigheter.

Idag ångrar Intel förmodligen namnvalet. I november hördes ryktet för första gången att Light Peak skulle gå över koppar. Intel gav inga klargöranden och läckor och nya rykten har avlöst varandra sedan dess.

Att första generationen av Light Peak kommer att gå över koppar har etablerats som en sanning, utan att någonsin officiellt bekräftas av Intel.

Efter att ha talat med chefen för Intels kiselfotonikforskning, Mario Paniccia, kan
Elektroniktidningen sprida ytterligare ljus över frågan. Första generationen av Light Peak kommer att gå över koppar. Och över fiber.

Intel har intressenter för båda lösningarna.

Den första produktlanseringen ska komma i år. Båda varianterna klarar 10 Gbit/s. Det är kunderna som avgör vilken teknik de vill satsa på.

–Vi ger dem valet mellan tekniska lösningar i koppar, optik eller i multiprotokoll. Beroende på vad de de vill ha så förklarar vi för dem hur de ska gå tillväga för att implementera, säger Mario Paniccia.

Kundens bevekelsegrunder varierar, en faktor har exempelvis varit den smidiga optiska kabeln.

Ett rykte säger att kopparlösningen – som inte är utvecklad på kiselfotokniklabbet – tidigare är mogen för lansering och att detta är anledningen till inresset för kopparlösningen.

–Kopparn visade sig fungera bra, överraskande mycket bättre än vi hade väntat oss. Som vanligt är den optiska tekniken nyare och därmed dyrare, sade Intelchefen David Perlmutter till tidningen Computerworld under konsumentelektronikmässan i Las Vegas i januari.

Elektroniktidningen: Varför har optik så svårt att springa om koppar?

–Moores lag fortsätter att arbeta vidare, transistorerna blir allt mindre och kopparns prestanda fortsätter att öka, säger Mario Paniccia.

Han förklarar att 5 gigabit över koppar går bra, och att 10 gigabit/s kan fungera över korta avstånd.

DET HÄR KÄNT OM OPTISK LIGHT PEAK Optisk Light peak använder en fiber per riktning och ska ge 10 + 10 Gbit/s i första inkarnationen. Tekniken – ljus-elektricitetsomvandling och en styrkrets som multiplexerar gränssnitten – är utvecklad tillsammans med flera företag: Foxconn, Foxlink, Avago, SAE, Iptronics, Corning, Elaser och Ensphere. Ljuskällan är en ytemitterande laser (VCSEL, Vertical Cavity Surface Emitting Lasers) på 830 nm och ska kunna bytas mot en 1300 nm-laser i framtiden. Ytterligare optioner för framtida ökad datatakt är fler fiberpar och multipla våglängder. Fibern expanderas till 700 mikrometer i kontaktdonet vilket underlättar passningen. Kablagepriset ska ligga i nivå med HDMI. Kabeln kan ha en koppartråd för 4,5 watt strömförsörjning – samma som USB – och stärks av försträckt kevlar. Kabeln kan böjas till en radie av 3 mm utan att knäckas, tekniken kommer från amerikanska Corning. Fiberdiametern är 62,5 mikrometer plus en ytbehandling på 3 µm.

–Samtidigt betalar man ett straff i form av allt mer energi. Vid 20 eller 100 Gbit/s blir det extremt svårt att fortsätta med koppar. Det finns platser där energi-konsumtionen blir för stor – i ett bakplan över en halvmeter i 25 Gbit/s, exempelvis.

–Men i slutänden handlar allt om pris kontra prestanda, säger Mario Paniccia.

Det kommer att fortsätta att finnas roller för både fiber och koppar i framtiden, enligt Mario Paniccia. Och för trådlöst – om fem år tror han att detta är det normala sättet för en dator att kommunicera.

På korta avstånd används koppar på upp till ett par decimeter. För riktigt höga datatakter, som för att överföra en hd-film, och för längre avstånd, används optik.

Mario Paniccias kiselfotonikavdelning arbetar nu vidare med nästa generation av Light Peak, som ska klara minst 25 Gbit/s. Första generationen är överlämnad till en affärsenhet för produktifiering. Där har den bland annat har slipats för hållfasthet. Och prototyper i allt större serier har tillverkats.