?? 如今(jin)，AI與大數據時(shi)代(dai)，我們面臨的挑戰之一在于滿足對(dui)容量(liang)和性能(neng)的不可避免的需求(qiu)，同(tong)時(shi)將成本保持(chi)在合(he)理的水平并最小化對(dui)環境的影響。 用于管理數(shu)據中心流量、智(zhi)能糾錯數(shu)據芯片和(he)光頻率梳的(de)算法(fa)都可以幫助減少互聯網(wang)的(de)電力消耗。 適應(ying)數字生活方(fang)式需要通過光纖(xian)電纜傳(chuan)輸大(da)量(liang)數據(ju)。而(er)且，這個數量(liang)正以幾乎無法想象的速度增加，消耗(hao)了大(da)量(liang)的電力。 這是不可行的。以當前遞增的速度，如果沒有取得能效的提高，十年之內，僅互聯網一項所消耗的電力就將超過世界上目前產生的電力。如果不大量增加化石燃料的發電量，就無法以類似的速度擴大發電量，從而導致二氧化碳排放量顯著增加。 瑞典查爾默斯理工大學的研究人員最近完成了一個為期5年的研究項目，研究如何使光纖通信系統更。他們的建議中包括智能的糾錯數據芯片電路，將其精簡后的能耗降低了十倍。 查(cha)爾默斯大學微技術和納米科(ke)學系的(de)(de)光子學教(jiao)授(shou)彼得(de)·安(an)德(de)烈森說：“挑(tiao)戰(zhan)在于滿(man)足(zu)不(bu)可避(bi)免的(de)(de)容量和性能需求(qiu)，同時將成(cheng)本保持在合理(li)水平，并(bing)將對環(huan)境(jing)的(de)(de)影響降至最(zui)低。” 在該(gai)項目的初始階段(duan)，科(ke)(ke)學家們確定了當今(jin)光纖系(xi)統中最重要的能(neng)量消(xiao)耗(hao)(hao)。基于這些知(zhi)識(shi)，科(ke)(ke)學家為數據傳輸(shu)系(xi)統設計并(bing)建(jian)立(li)了一個(ge)概念，該(gai)系(xi)統消(xiao)耗(hao)(hao)的能(neng)量盡(jin)可能(neng)少。相對于彼此優(you)化系(xi)統的組件可以(yi)節(jie)省(sheng)大量能(neng)源。 查爾默斯(si)大學(xue)計算(suan)機(ji)科學(xue)與工程學(xue)系計算(suan)機(ji)工程教授Per Larsson－Edefors說(shuo)：“我們的測量表明(ming)，精制(zhi)芯片(pian)的能耗比(bi)傳(chuan)統糾錯芯片(pian)低約十倍。” 從(cong)(cong)基礎(chu)上講，科學家們還(huan)展示了利用“光(guang)學頻(pin)率(lv)梳(shu)”的(de)好處，而(er)不是為每(mei)個復發(fa)通道都配備單(dan)獨的(de)激光(guang)發(fa)射器(qi)。光(guang)學頻(pin)率(lv)梳(shu)會一直(zhi)產生所有(you)波(bo)長的(de)光(guang)，從(cong)(cong)而(er)使發(fa)射器(qi)非常穩(wen)定。這使招(zhao)牌的(de)收集更加簡單(dan)－從(cong)(cong)而(er)更加節能。 同(tong)樣(yang)可以(yi)(yi)通過在網絡級別控制光(guang)纖通信來節省能源。通過科學地演示各種系統資(zi)產的(de)(de)能耗(hao)，可以(yi)(yi)控制和(he)引(yin)導數據流量，以(yi)(yi)達(da)到理想(xiang)使用(yong)資(zi)產的(de)(de)目的(de)(de)。如果(guo)流量在一(yi)段時間后(hou)有所(suo)不同(tong)（與大(da)多數網絡中的(de)(de)情(qing)況類似），則這一(yi)點尤其重要(yao)。為此(ci)，專家(jia)們建立了優化算(suan)法(fa)，可以(yi)(yi)將能耗(hao)降低多達(da)70％。 科學(xue)家們說：“研(yan)究突(tu)破為使未來的互聯網(wang)更加節能提供了(le)巨大的潛力。在光學(xue)硬件、電(dian)子系(xi)統(tong)和通信(xin)網(wang)絡這三個研(yan)究領(ling)域中已(yi)經發表(biao)了(le)幾篇科學(xue)文章。” 查爾(er)默斯大學電氣工(gong)程(cheng)系(xi)通信系(xi)統(tong)教授埃里克·阿格里爾(er)（Erik Agrell）表示(shi)：“提高數據(ju)傳輸的能(neng)(neng)效需要(yao)多學科的能(neng)(neng)力。挑戰在(zai)于(yu)光學硬件、通信科學、電子工(gong)程(cheng)等之間(jian)的交匯點(dian)。這就是為什么(me)這個項(xiang)目如此成(cheng)功的原因。” 該(gai)研(yan)究具有(you)巨大的潛力，可以(yi)使(shi)未來的互聯網使(shi)用(yong)顯著提高能(neng)源效率。它已在光學(xue)(xue)硬件，電子系(xi)統(tong)和通信網絡這三個科學(xue)(xue)學(xue)(xue)科中發表(biao)了一些研(yan)究出(chu)版物，其中包括以(yi)下三個： Energy－Efficient High－Throughput VLSI Architectures for Product－Like Codes in the Journal of Lightwave Technology Phase－coherent lightwave communications with frequency combs， in the journal Nature Communications Joint power－efficient traffic shaping and service provisioning for metro elastic optical networks， in the journal IEEE／OSA Journal of Optical Communications and Networking． |
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