Telecomoperatoren rollen volop glasvezelnetwerken uit, waarlangs data naar hun bestemming flitsen tegen de snelheid van het licht. Bedrijven als de Japanse telecomreus NTT DATA vervingen de voorbije jaren de belangrijke verbindingen tussen datacenters wereldwijd door optische glasvezel, onder meer met zeekabels. De volgende stap in die evolutie: diezelfde snelheid introduceren op het niveau van de chips.
“Op het vlak van de glasvezelnetwerken hebben we als sector inderdaad al grote sprongen voorwaarts gemaakt”, zegt Robin Joncheere, CEO van NTT DATA Belgium. “Het dataverkeer via glasvezel verloopt nagenoeg tegen de snelheid van het licht. Alleen is dat nog niet het geval bij de begin- en eindpunten van de verbindingen: bij de toestellen die de data versturen. Om daar verandering in te brengen, ontwikkelen we fotonische chips.”
Werken aan lichtsnelheid
Vandaag werken servers, laptops, smartphones en andere toestellen met klassieke elektronische computerchips. Die bevatten elektronische transistoren. “Het grote verschil is dat fotonische chips met fotonische transistoren werken, in plaats van elektronische. Die fotonische transistoren schakelen niet met behulp van elektronen, maar met fotonen, lichtdeeltjes.”
Dat biedt twee belangrijke voordelen. “Het eerste is de snelheid: ook het dataverkeer binnen fotonische chips verloopt dan nagenoeg met de snelheid van het licht. Het tweede is dat fotonische transistoren veel minder opwarmen dan elektronische.” Er is veel minder nood aan koeling, en dus meteen ook veel minder energieverbruik.
Meer doen met minder energie
De grote optische glasvezelverbindingen, onder meer de onderzeese connecties, en de fotonische chips vormen samen het concept van het Innovative Optical and Wireless Network (IOWN). Dat netwerk moet uitgroeien tot de digitale infrastructuur van de toekomst, met veel meer bandbreedte, rekenkracht en snelheid, en minder energieverbruik. De ontwikkeling ervan vindt plaats onder leiding van het IOWN Global Forum, een samenwerking van meer dan 160 bedrijven wereldwijd, waaronder initiatiefnemer NTT DATA.
“De glasvezelverbindingen die we voor IOWN nodig hebben, liggen er intussen. Vandaag ontwikkelen we bij NTT DATA een verbinding waarmee we data aan de snelheid van het licht afleveren tot bij de fotonische chips. Zodra we daarin slagen, wat we verwachten tegen 2028, focussen we op de ontwikkeling van de fotonische chip zelf. Als alles goed gaat, is die klaar in 2032.” De verwachting is dat andere bedrijven met die gepatenteerde technologie dan allerlei commerciële toepassingen ontwikkelen.
Het datacenter van de toekomst
Vandaag is NTT DATA wereldwijd de derde grootste provider van datacenters. “Het doel is alle datacenters die met NTT DATA-technologie werken met fotonische chips uit te rusten”, zegt Robin Joncheere. “Dat zal een grote impact hebben op het energieverbruik van de datacenters. Vandaag gaat veertig procent van het energieverbruik van een datacenter naar koeling. Nog eens veertig procent gaat naar de servers zelf. We kunnen beide optimaliseren met deze innovatie, en dat zal een groot verschil maken.”
NTT DATA verwacht de fotonische chip dus tegen 2032, maar volgens de duurzaamheidsdoelstellingen van het bedrijf moeten zijn datacenters al tegen 2030 net-zero zijn. “Dus zetten we er vandaag al allerlei innovaties in, om onze ecologische voetafdruk te beperken en zelfs een positieve impact op de omgeving na te laten”, besluit Robin Joncheere. “Die uitdaging is des te groter en belangrijker in het AI-tijdperk, aangezien het aantal datacenters – en de datavolumes die er passeren – wereldwijd alleen maar toenemen.”