Datenübertragungsrate und der verfügbare Platz für Transceiver stellen derzeit die größten Herausforderungen für die Realisierung zukünftiger Hochleistungsserver dar. Die Fujitsu Laboratories haben Verbesserungen an den IC-Schaltungen und Gehäusestrukturen erzielt, die Übertragungsgeschwindigkeiten von 25 Gbit/s pro Kanal in der nächsten Generation von Verbindungen ermöglichen – ein Schritt hin zum Ziel, die herkömmlichen Übertragungsraten zu verdoppeln.Diese Technologie ermöglicht eine schnelle und breitbandige Datenkommunikation zwischen den CPUs eines Servers sowie zwischen CPUs und Peripheriegeräten. Sie stellt einen bedeutenden Schritt hin zu den Leistungssteigerungen dar, die zukünftige Supercomputer und Hochleistungsserver benötigen werden.
Hintergrund
Fortschritte bei der CPU-Verarbeitung haben die Datenverwaltungskapazitäten von Servern exponentiell gesteigert.
Verbesserte Virtualisierungstechnologien ermöglichen es heute einer einzelnen CPU, mehrere Prozesse zu verarbeiten. Das Datenvolumen, das durch CPUs oder von CPUs zu Peripheriegeräten fließt, nimmt rasant zu. Während heutige Server optische Verbindungen mit Datenübertragungsraten von 10 Gbit/s pro Kanal nutzen, werden zukünftige Server voraussichtlich noch schneller sein und 25 Gbit/s erreichen.
Darüber hinaus wird erwartet, dass optische Verbindungen, wie in Abbildung 1 dargestellt, nicht nur zur Datenübertragung zwischen Servern, sondern auch zwischen Tabellen innerhalb eines Servers eingesetzt werden, da es schwierig ist, hohe Datenraten über elektrische Kommunikationswege zu erreichen.
Technologische Herausforderungen:
Die Implementierung von Verbindungen auf einem Server erfordert einen optischen Transceiver zur Umwandlung elektrischer in optische Signale. Aktuelle optische Transceiver erreichen Datenraten zwischen 10 und 14 Gbit/s, sodass die Geschwindigkeit ein Hindernis für die angestrebten 25 Gbit/s darstellt.
Zudem sind aktuelle optische Transceiver sehr groß, was ihre Platzierung in der Nähe der CPU oder anderer Geräte erschwert. Dies ist problematisch, da das elektrische Signal, das zwischen dem Gerät und dem optischen Transceiver übertragen wird, entlang der Leitung Verluste und Interferenzen erfährt, die mit der Leitungslänge zunehmen.
Dies verschlechtert die Signalqualität und erschwert die Geschwindigkeitssteigerung.
Neu entwickelter Transceiver
: Um einen kompakten optischen Transceiver mit den notwendigen optischen Verbindungen für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung mit hoher Bandbreite in Servern zu realisieren, hat Fujitsu Laboratories einen optoelektrischen Wandler entwickelt, der elektrische Signale mithilfe eines optischen Bauelements in optische Signale umwandelt. Im Einzelnen: 
1. Hochgeschwindigkeits-Schaltungstechnologie:
Fujitsu Laboratories konnte die Übertragungsgeschwindigkeit durch eine optimierte Schaltungstechnologie im IC, der die optischen Bauelemente steuert, erhöhen und so die Anstiegs- und Abfallkurven des optischen Signals deutlicher gestalten. Dies wurde selbst bei kostengünstigen optischen Bauelementen mit unzureichend schnellen Reaktionszeiten erreicht, indem eine Schaltungstechnologie implementiert wurde, die Mehrfachreflexionen unterdrückt, welche die Signalkurve beeinträchtigen. Das Ergebnis ist eine Steigerung der Datenraten von derzeit 10–14 Gbit/s auf 25 Gbit/s pro Kanal.
2. Kompakte optische Kopplungstechnologie:
Herkömmlicherweise erforderte die effiziente Übertragung eines optischen Signals zwischen optoelektrischen Wandlern und Glasfasern eine optische Kopplungseinheit. Diese bestand aus einer Linse und einem optischen Stecker (Abbildung 3). Die Linsenkomponente war jedoch groß und teuer.
Diese neue Konstruktion besteht aus einem optoelektrischen Wandler mit einer flexiblen Leiterplatte, die mit optischen Bauelementen und integrierten Schaltkreisen ausgestattet ist und so einen kompakten optischen Transceiver ermöglicht. Darüber hinaus hat Fujitsu Laboratories eine effiziente Filmlinse entwickelt, die auf der Unterseite der flexiblen Leiterplatte angebracht ist und somit die zuvor genannten Probleme löst.
