Tulevaisuuden datakeskuksissa tarvitaan uusinta optista teknologiaa kasvavien pilvipalveluiden ja mobiilin suoratoiston takia. Siirrettävät datamäärät nousevat lähivuosina rajusti, joten keskuksissa joudutaan hyödyntämään uusia nopeampia kytkentä- ja tiedonsiirtoratkaisuja.

Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Aalto-yliopisto ovat aloittaneet yhdessä kotimaisten yritysten kanssa Tekes-hankkeen, jossa kehitetään optista tiedonsiirtoteknologiaa tukemaan kasvun tuomia siirtopulmia. Uusi OPEC-hanke kuuluu Tekesin 5thGear-ohjelmaan. Hankkeessa ovat mukana VTT, Aalto-yliopisto, Nokia, Rockley Photonics, Okmetic, nLight, Ginolis ja Picosun.

VTT:n koordinoiman Optical Information Processing for Energy-Efficient Data Centres -hankkeen tavoitteena on kehittää uusia komponenttitason ratkaisuja optiseen tiedonsiirtoon kiinteän verkon megadatakeskuksissa sekä langattoman tiedonsiirron linkkiasemissa ja datakeskuksissa.

Projektissa kehitetään erityisesti lähettimissä ja vastaanottimissa tarvittavia komponentteja sekä tuotantoa tukevaa teknologiaa liittyen kiekkojen valmistukseen ja aktiivisten sirujen automatisoituun tarkkuuskokoonpanoon. Pääpaino on kehittää teknologiaa vastaamaan teollisuuden vaatimuksia.

Tulevaisuuden haasteisiin pureudutaan kehittämällä seuraavien sukupolvien sirutekniikoita. Uusiin 2-ulotteisiin materiaaleihin kuten grafeeniin perustuvien aktiivikomponenttien uskotaan olevan suorituskyvyltään parempia kuin perinteisten puolijohdekomponenttien.

Integroitu fotoniikka tuo myös uusia mahdollisuuksia analogisten signaalien siirtoon ja muokkaamiseen, esimerkkeinä radiosignaalin kuljetus optisessa kuidussa ja mikroaaltojen keilaus mobiileissa linkkiasemissa.

Tämän takia tarvitaan uusia ideoita

Datakeskusten kasvavat siirtomäärät ovat seurasta muutoksesta, jossa musiikin ja videon suoratoisto on korvanneet CD:t ja DVD:t samaan aikaan kun datatallennus ja jopa yritysten kirjanpito siirtyy pilveen. Kasvua tuo tulevaisuudessa myös esineiden IoT-ratkaisut.

Datamäärät ovat kasvaneet räjähdysmäisesti jo pitkään ja datakeskusten kapasiteetti on kaksinkertaistunut puolentoista vuoden välein. Myös keskusten energian kulutus on kasvussa, jota voidaan auttaa myös uuden optoelektroniikan käyttöönotolla. Nykyisessä teknologiassa muunnokset optisten ja elektronisten signaalien välillä sekä elektroniikan vaatima muu jäähdytys ovat datakeskusten suurimmat energiahäviöiden lähteet.