Fiber Optik iletişimde Çinli araştırmacılar, tek bir özel kablo üzerinden saniyede 3,2 petabit veri aktarımını gerçek zamanlı olarak gerçekleştirdiklerini açıkladı. Sonuç, aynı grubun yılın başlarında duyurduğu saniyede 2,5 petabitlik hızın üzerine çıkarak yeni bir deneysel rekor olarak kayda geçti.
Deneyde 10,3 kilometre uzunluğunda, 24 çekirdekli özel bir fiber optik kablo kullanıldı. Sistem, farklı dalga boyu bantlarında binlerce paralel iletişim kanalını eş zamanlı çalıştırdı. Araştırmacılar, kendi geliştirdikleri optik modüllerden yararlanarak verinin gerçek zamanlı biçimde aktarılmasını hedefledi.
Açıklanan 3,2 petabitlik değer, verinin iki yönde eş zamanlı iletildiği çift yönlü iletişim kapasitesini ifade ediyor. Bu nedenle ölçümün tek yönlü aktarım hızıyla karıştırılmaması gerekiyor.
Çok Çekirdekli Fiberle Kapasite Artışı
Geleneksel fiber optik kablolarda ışık çoğunlukla tek bir çekirdek üzerinden taşınıyor. Çok çekirdekli fiberlerde ise aynı kablonun içinde birden fazla bağımsız çekirdek bulunuyor. Her çekirdek, uygun sinyal işleme ve optik donanımla ayrı bir veri yolu olarak kullanılabiliyor.
Bu yapı sayesinde kablonun fiziksel boyutunu büyük ölçüde artırmadan toplam iletişim kapasitesini yükseltmek mümkün hâle geliyor. Deneyde kullanılan 24 çekirdekli kablo, birden fazla dalga boyu bandında oluşturulan paralel kanallarla birlikte çalıştı.
Dalga boyu bölmeli çoğullama olarak bilinen yöntem, farklı ışık dalga boylarını aynı fiber üzerinden taşıyarak kapasiteyi artırıyor. Çok çekirdekli iletim ile dalga boyu çoğullamanın bir araya getirilmesi, tek bir kablo üzerinden yüksek miktarda verinin eş zamanlı aktarılmasını sağlıyor.
Bu tür sistemlerde kanallar arasındaki sinyal karışmasını sınırlamak, veriyi güvenilir biçimde çözümlemek ve optik donanımı kararlı çalıştırmak başlıca teknik zorluklar arasında yer alıyor.
Çalışmayı Yürüten Ekipler ve Gerçek Zamanlı Aktarım
Deney; Çin Bilgi ve İletişim Teknolojileri Akademisi (CICT) bünyesindeki Ulusal Optik İletişim Teknolojileri ve Ağları Laboratuvarı, Peng Cheng Laboratuvarı ve FiberHome Fujikura araştırmacılarının katkısıyla gerçekleştirildi.
Açıklanan bilgilere göre sistem, özel olarak geliştirilen optik modüllerle gerçek zamanlı veri aktarımına odaklandı. Bu özellik, sonucu yalnızca teorik bir kapasite hesabından ayırıyor. Ancak rekorun hangi ölçüm koşullarında ve hangi ayrıntılı hata oranlarıyla elde edildiğinin değerlendirilmesi için çalışmanın teknik yöntemlerinin de dikkate alınması gerekiyor.
Petabit Hızının Anlamı ve Karşılaştırma Ölçütleri
Bir petabit 1.000 terabite eşit. Saniyede 3,2 petabitlik aktarım, son derece büyük miktarda verinin kısa sürede taşınabileceğini gösteriyor. Hızı gündelik bir örnekle anlatmak için belirli dosya boyutu ve sıkıştırma varsayımları altında saniyede 20 binden fazla 4K film aktarımına denk bir karşılaştırma yapılabiliyor.
Bu karşılaştırma, deneyde gerçekten film dosyalarının aktarıldığı anlamına gelmiyor. Film çözünürlüğü, sıkıştırma biçimi, bit hızı ve dosya süresi değiştikçe aynı sayıda film için gereken veri miktarı da değişiyor.
Benzer fiber optik düzeneklerle laboratuvar ortamında daha yüksek kapasite değerleri bildirilmiş olsa da bazı deneyler özel donanımlara, deneysel sinyal işleme sistemlerine veya gerçek ticari ağlardan farklı koşullara dayanabiliyor. Bu nedenle sonuçları karşılaştırırken yalnızca en yüksek hız değerine değil; aktarımın tek yönlü mü çift yönlü mü olduğuna, fiber uzunluğuna, kullanılan ekipmana, hata oranına ve gerçek zamanlı çalışma koşullarına da bakmak gerekiyor.
Çin ekibinin duyurduğu çalışmanın öne çıkan yönü, yüksek toplam kapasiteyi gerçek zamanlı aktarım yaklaşımıyla birleştirmesi.
Yapay Zeka ve Veri Merkezleri İçin Olası Katkı
Yapay zeka modellerinin eğitimi ve çalıştırılması, çok sayıda işlemcinin ve depolama sisteminin birbirine yüksek hızda veri göndermesini gerektiriyor. Büyük veri merkezlerinde sunucular arasındaki iletişim, işlem gücü kadar önemli bir unsur hâline gelebiliyor.
Verinin bir bölgeden diğerine taşınması veya farklı veri merkezlerinin ortak bir hesaplama kümesi gibi çalışması gerektiğinde, ağ kapasitesindeki artış işlem sürelerini ve altyapı üzerindeki darboğazları azaltmaya yardımcı olabiliyor. Çok çekirdekli fiber teknolojisi, aynı kablo üzerinden daha fazla bağımsız veri yolu sunarak veri merkezleri arasındaki bağlantıların kapasitesini artırma potansiyeli taşıyor.
Bu özellik, büyük yapay zeka kümelerinin birbirine bağlanması, yüksek performanslı hesaplama sistemleri arasında veri alışverişi yapılması ve bulut hizmetlerinde yoğun trafiğin taşınması açısından ilgi çekici. Teknoloji, gelecekte 6G ağlarının omurga bağlantıları gibi çok yüksek kapasite gerektiren altyapılar için de araştırılabiliyor.
Ticari Kullanıma Geçişte Bekleyen Başlıklar
Deneysel bir rekorun kısa sürede tüketici internetine veya mevcut telekomünikasyon ağlarına uygulanması beklenmemeli. Ticari kullanıma geçiş için özel fiberlerin üretim maliyeti, mevcut ağlarla uyumluluk, optik modüllerin enerji tüketimi ve güvenilirliği gibi etkenlerin incelenmesi gerekiyor.
Yüksek yoğunluklu sistemlerin kurulumu, bakımı ve geniş ölçekte yönetimi için standartların ve uygun ağ ekipmanlarının geliştirilmesi de önem taşıyor. Laboratuvar sonuçlarının yaygın ticari hizmetlere dönüşmesi, kapasite rekorunun ötesinde maliyet, ölçeklenebilirlik, enerji verimliliği ve ağ uyumluluğu başlıklarının da başarıyla ele alınmasına bağlı olacak.
Çinli ekibin duyurduğu 3,2 petabitlik gösterim, tek bir çok çekirdekli fiber kabloda yüksek kapasiteli ve çift yönlü iletişim için bir araştırma başarısı olarak kayda geçti. Çalışma, özellikle veri merkezleri ve yüksek performanslı hesaplama altyapılarında gelecekte kullanılabilecek çözümlere işaret ediyor.
