Internet a 100 gigas por segundo

Científicos de IBM Research y de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (EPFL), en Suiza, han presentado una tecnología de conversión de señales que puede mejorar la velocidad de Internet hasta 100 gigabits por segundo (Gb/s), el doble que ofrece la tecnología actual. Este avance tecnológico, que se ha presentado en la Conferencia Internacional de Circuitos en Estado Sólido (ISSCC), podría estar disponible en 2014.

La tasa de crecimiento anual de datos estructurados y desestructurados es de un 60 %. Una gran parte de estos datos proceden del medioambiente, por ejemplo de imágenes, luz, sonido e incluso las señales de radio originadas en el Big Bang hace 13.000 millones de años. La Madre Naturaleza trabaja en analógico. Allá donde el viento sopla, la Tierra se mueve o el sol brilla, se crean datos analógicos.

Con ceros y unos

Para poder hacer un uso informático de todos estos datos, la señal analógica necesita ser convertida en formato digital, en forma de ceros y unos. Esto se realiza a través de un conversor analógico-digital (ADC, del inglés Analog-to-digital converter), que genera una adecuada combinación de ceros y unos para así crear los datos digitales. Por ejemplo, el sonido de coches conduciendo en una carretera podría ser representado como “00100110001100100”.

Ante el rápido crecimiento del Big Data y de la Internet de las Cosas, hace varios años los científicos de IBM comenzaron a desarrollar conversores analógico-digitales energéticamente eficientes, que permitían concentrar grandes cantidades de señales analógicas del mundo real en chips para la computación.

El diseño de este ADC, que genera 1.000 millones de conversiones analógico-digitales por segundo, se ha desarrollado en el centro de investigación de IBM en Zurich, en colaboración con científicos del Laboratorio de Sistemas de Microelectrónica del EPFL. “El diseño del nuevo ADC tiene una serie de ventajas clave respecto a otros diseños propuestos previamente, en cuestiones relacionadas con la velocidad, el consumo de energía y el área de silicio empleada”, asegura el profesor Yusuf Leblebici, director del Laboratorio de Sistemas de Microelectrónica. “Este es un ejemplo perfecto de cooperación entre la empresa y la universidad, que ha producido resultados de éxito mundial”.

“La mayoría de conversores analógico-digitales del mercado no fueron diseñados para gestionar la gran cantidad de aplicaciones de Big Data con las que contamos hoy día”, explica Martin Schmatz, director del departamento de sistemas de IBM Research.

Tecnología para telescopios

Los científicos de IBM están también considerando las posibilidades del ADC para convertir las señales analógicas que se originaron en el Big Bang. El proyecto, llamado DOME, es fruto de la colaboración entre el Instituto Holandés de Radioastronomía (ASTRON) e IBM para desarrollar una hoja de ruta tecnológica para el radiotelescopio SKA (Square Kilometre Array), un proyecto internacional que pretende construir el radiotelescopio más grande y sensible del mundo.

Los datos analógicos que el SKA recoge del espacio se espera que produzcan 10 veces el tráfico global de Internet. El prototipo de ADC de IBM sería un candidato ideal para convertir estos datos analógicos en digitales con un bajo consumo de energía —un requisito fundamental, teniendo en cuenta los miles de antenas que serán instaladas en más de 3.000 kilómetros—.

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