Autobahn für Daten

Wissenschaftler von IBM Research Zürich und der Ecole Polytechnique Fédérale de Lau­sanne (EPFL) haben einen neu­artigen Analog-Digital-Wandler (Analog To Digital Converter, kurz ADC) entwickelt, der dazu beitragen soll, eine Internetgeschwindigkeit von in Zukunft bis zu 100 Gigabit pro Sekunde zu erreichen. Dies entspricht angeblich der doppelten aktuell auf dem Markt erhältlichen Geschwindigkeit.
Ein ADC verwandelt beispielsweise visuelle und akustische Signale, die analog empfangen werden und für die Weiterver­arbeitung im Computer in digitale Daten umgewandelt werden müssen. Die Neuentwicklung von IBM Research und der EPFL verarbeitet nun bis zu einer Milliarde solcher Analog-Digital-Umwandlungen pro Sekunde und ermöglicht damit eine schnellere Datenübertragungsrate für verschiedene Endgeräte von Supercomputern bis zu Smartphones, wie die Forscher erklären.

«Die meisten der derzeit marktüblichen ADCs wurden nicht dafür entwickelt, die riesigen Big-Data-Anwendungen zu verarbeiten, mit denen wir heute umgehen müssen – es ist etwa so, als würde man versuchen, Wasser aus einem Feuerwehrschlauch durch einen Strohhalm zu leiten», erklärt Martin Schmatz, Manager des System Departments am IBM Forschungszentrum in Rüschlikon, die aktuelle Situation. IBM-Wissenschaftler begannen daher bereits vor einigen Jahren mit der Entwicklung von neuartigen ADCs.

Das Ergebnis der Bemühungen ist der nun vorliegende neue Wandler, der bei IBM Research in Rüschlikon in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern vom Micro-electronic Systems Laboratory der EPFL entwickelt wurde und laut Professor Yusuf Leblebici, Direktor des Microelectronic Systems Laboratory, gegenüber vergleichbaren, früheren ADCs grosse Vorteile sowohl im Hinblick auf Geschwindigkeit, Stromverbrauch als auch Chipfläche hat.
Der Prototyp des neuen ADCs wurde in einem 32-Nanometer-Silicon-on-Insulator-CMOS-Prozess auf einer Fläche von 22x70 Mikrometern hergestellt und läuft bei einer Spannung von 1 Volt und einer Leistungsaufnahme von 3,1 Milliwatt. Die Marktreife erlangen könnte der neue Analog-Digital-Wandler nach Meinung von IBM Research bereits im kommenden Jahr.

Neues Material für Wellenleiter

Wissenschaftler von IBM Research in Zürich haben neben dem neu­aritgen Analog-Digital-Wandler vor kurzem zusammen mit dem Silikonlieferanten Dow Corning auch einen Durchbruch in der Herstellung von optischen Wellenleitern erzielt. Konkret haben sie einen neuartigen Polymertyp aus Hochleistungssilikon gefunden, der sowohl stabil als auch sehr flexibel sein soll. Mit polymeren, optischen Wellenleitern lassen sich Daten in Computern mit Licht ähnlich wie elektrische Signale übertragen, was sowohl bei der Bandbreite als auch der Energieeffizienz Vorteile im Vergleich zu etablierten Lösungen hat, wie die IBM-Forscher erklären. (mv)