About / Advertise
Den moderna människans digitala livsstil – med strömmande film och musik och ständig uppkoppling – slukar elförbrukning. När det femåriga Chalmersprojektet ”Energieffektiv optisk fiberkommunikation” nu är avslutat föreslår forskarna olika åtgärder för att bromsa utvecklingen.
 |
| Peter Andrekson |
– Utmaningen är att tillgodose den stora efterfrågan på datakapacitet och prestanda, samtidigt som kostnaderna hålls på en rimlig nivå och miljöpåverkan minimeras, förklarar Peter Andrekson, professor på Chalmers, i ett pressmeddelande.
Utvecklingen just nu är ohållbar för samhället, menar forskarna. Vi strömmar film och musik, använder molnbaserade lagringstjänster, kollar sociala medier och är ständigt uppkopplade mot alla möjligheter som internet erbjuder. Om den takten fortsätter kommer bara internet att inom tio år konsumera mer än hela världens nuvarande elproduktion, hävdar forskarna.
Inom det femåriga projektet har forskarna dels identifierat energitjuvarna i dagens fiberoptiska system, dels konstruerat och byggt en modell av ett system för dataöverföring som förbrukar så lite energi som möjligt.
Asicar för felrättning har hittills ansetts vara en av de mest energislukande i optiska systemen. Under detta projekts gång har forskarna konstruerat felrättande asicar som tros kunna bromsa energislöseriet.
 |
| Per Larsson-Edefors |
– Våra mätningar visar att energiåtgången vid användning av det här datachipset blir tio gånger mindre än för konventionella felrättande datakretsar, säger Per Larsson-Edefors, professor på Chalmers, i samma pressmeddelande.
Elektroniktidningen publicerade en artikel om detta i sitt senaste nummer, som även kan läsas här (länk).
På systemnivå har forskarna även visat på fördelar med att använda så kallade optiska frekvenskammar istället för separata lasersändare för varje frekvenskanal. En optisk frekvenskam sänder ut ljus i alla våglängder samtidigt, vilket gör sändaren mycket frekvensstabil. Det ger mycket enklare mottagning av signaler, och därmed mindre energiförbrukning.
Styrningen av fiberoptiska kommunikationsnätverk kan också spara energi. Genom att matematiskt modellera energiförbrukningen i olika nätresurser kan datatrafiken styras så att resurserna utnyttjas optimalt. Genom att använda Chalmersforskarna optimeringsalgoritm kan energiförbrukningen minskas med upp till 70 procent.
Framgångsreceptet för detta projekt har varit den breda ansatsen, där forskare från tre olika forskningsområden samarbetat.
 |
| Erik Agrell |
– För att förbättra energieffektiviteten i dataöverföringen krävs tvärvetenskaplig kompetens. Utmaningarna ligger i skärningspunkterna mellan optisk hårdvara, elektroniksystem och kommunikationsnätverk. Det är därför det här projektet har varit så framgångsrikt, konstaterar Chalmersprofessorn Erik Agrell.
Det femåriga forskningsprojektet har finansierats av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse. Det har resulterat i flera vetenskapliga publiceringar inom forskningsdisciplinerna optisk hårdvara, elektroniksystem och kommunikationsnätverk, bland annat i de tre artiklarna:
- Phase-coherent lightwave communications with frequency combs (länk) i Nature Communications.
- Energy-Efficient High-Throughput VLSI Architectures for Product-Like Codes (länk) i Lightwave Technology och .
- Joint power-efficient traffic shaping and service provisioning for metro elastic optical networks (länk) i IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking.
