Trung Quốc xây 'xa lộ 3 làn' đầu tiên thế giới trong cáp quang, tăng sức tải dữ liệu gấp 5 lần

Theo nhóm phát triển, công nghệ mới cho phép một sợi cáp quang truyền tải lượng dữ liệu gấp hơn 5 lần so với các hệ thống hiện nay, trong khi năng lực truyền dẫn trên mỗi lõi cáp tăng gần 50%.

Dự án được triển khai tại thành phố Thanh Đảo, tỉnh Sơn Đông và là kết quả hợp tác giữa tập đoàn viễn thông nhà nước China Mobile cùng nhiều đối tác trong ngành, trong đó có Hengtong Optic-Electric.

Tuyến cáp dài 35km kết nối các trung tâm tính toán quan trọng trong thành phố, đồng thời đóng vai trò là nền tảng thử nghiệm thương mại cho các công nghệ mạng quang thế hệ mới.

Biến “đường cao tốc hai làn” thành 3 làn

Điểm đột phá của hệ thống nằm ở khả năng khai thác đồng thời 3 dải bước sóng ánh sáng gồm S-band, C-band và L-band trên cùng một sợi cáp quang tiêu chuẩn.

Trong thông báo chính thức, China Mobile ví công nghệ này như việc mở rộng một tuyến cao tốc từ hai làn lên ba làn mà không cần xây dựng hạ tầng mới.

Hiện phần lớn mạng cáp quang đường trục trên thế giới chủ yếu sử dụng băng tần C và một phần băng tần L để truyền dữ liệu. Trong nhiều năm, băng tần S gần như không được khai thác rộng rãi do các thách thức kỹ thuật liên quan đến khuếch đại tín hiệu, kiểm soát nhiễu và duy trì độ ổn định truyền dẫn.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ đã giải quyết được các rào cản này bằng cách mở rộng công nghệ truyền dẫn siêu suy hao thấp sang băng tần S, biến một phần phổ quang trước đây khó sử dụng thành tài nguyên truyền tải mới.

Một sợi cáp, 4 “đường ray” dữ liệu

Bên cạnh việc mở rộng phổ truyền dẫn, hệ thống còn tích hợp công nghệ cáp quang đa lõi.

Thay vì chỉ có một lõi truyền tín hiệu như cáp quang truyền thống, sợi cáp mới tích hợp bốn lõi độc lập trong cùng một kích thước tiêu chuẩn. Mỗi lõi hoạt động như một tuyến đường riêng biệt, cho phép dữ liệu được truyền song song trên nhiều kênh cùng lúc.

Có thể hình dung thay vì một đoàn tàu chạy trên một đường ray, hệ thống mới sở hữu bốn đường ray hoạt động đồng thời, giúp tăng đáng kể khả năng vận chuyển dữ liệu.

Trước đây, các phòng thí nghiệm tại Nhật Bản, châu Âu và Mỹ từng ghi nhận những kỷ lục truyền tải cao hơn nhờ công nghệ cáp quang đa lõi. Tuy nhiên, phần lớn các thành tựu này mới dừng ở quy mô nghiên cứu. Dự án tại Thanh Đảo được xem là một trong những nỗ lực hiếm hoi đưa công nghệ này vào môi trường vận hành thực tế.

Hạ tầng mới cho cuộc đua AI

Sự xuất hiện của hệ thống cáp quang ba băng tần diễn ra trong bối cảnh các quốc gia đang đẩy mạnh nâng cấp hạ tầng để phục vụ làn sóng AI thế hệ mới.

Đối với các mô hình AI quy mô lớn, đặc biệt là những hệ thống cần huấn luyện phân tán trên nhiều cụm máy chủ, hiệu quả mạng lưới ngày càng trở nên quan trọng không kém năng lực tính toán.

Trong quá trình huấn luyện, khối lượng dữ liệu khổng lồ phải liên tục di chuyển giữa các trung tâm tính toán. Vì vậy, băng thông và độ trễ trở thành những yếu tố quyết định hiệu suất của toàn bộ hệ thống.

Theo nhóm phát triển, công nghệ mới có thể đóng vai trò quan trọng trong chiến lược “Dữ liệu phía Đông, tính toán phía Tây” của Trung Quốc. Đây là kế hoạch nhằm chuyển các tác vụ xử lý dữ liệu quy mô lớn từ những khu vực đông dân cư ở miền Đông sang các tỉnh miền Tây có nguồn tài nguyên năng lượng dồi dào hơn.

Bên cạnh mạng lưới trong nước, công nghệ này cũng có thể được ứng dụng cho các tuyến cáp quang đường trục quốc tế và hệ thống cáp ngầm xuyên biển, nơi nhu cầu nâng cấp dung lượng truyền tải đang ngày càng tăng mạnh cùng sự bùng nổ của AI và điện toán đám mây.

Theo SCMP