Diody MicroLED: Setki gigabajtów na sekundę przy niskim zużyciu energii

Branża MicroLED może rozwijać się w nowym obszarze, wykraczającym poza wyświetlacze: przesył danych. Na konferencji Mid-Europe Chapter Conference of the Society of Information Display (SID-MEC Conference) w Getyndze, pomysł wykorzystania MicroLED do komunikacji był gorącym tematem dyskusji i jest odpowiednio badany. W chwili obecnej jest to jednak raczej niewielka dziedzina w porównaniu z samoświecącymi diodami MicroLED stosowanymi w wyświetlaczach o różnych konstrukcjach. Może jednak stać się lukratywną dziedziną, której przygląda się kilka grup badawczych.

Dwie z tych grup zaprezentowały swoje prace na konferencji SID-MEC. Potencjał jest znaczący, o czym świadczą prezentacje francuskiej firmy Aledia i niemieckiej firmy Qubedot. Obie firmy koncentrują się przede wszystkim na wyświetlaczach microLED, a Qubedot specjalizuje się w unikalnych pikselach, które mogą nawet przypominać litery.

W dziedzinie transmisji danych te małe diody LED są również dość wyjątkowe. Chociaż nie mają przepustowości klasycznych laserów, takich jak te znalezione w modułach GBIC przełączników w gniazdach SFP, są łatwiejsze do zrównoleglenia. Qubedot twierdzi, że możliwe jest osiągnięcie od dwóch do dziesięciu Gbit/s na kanał. Kluczową kwestią jest to, że potencjał ten wynosi od 100 do 400 kanałów. W najlepszym przypadku oznacza to, że możliwe jest osiągnięcie 500 GB/s. Dla porównania, klasyczna komunikacja laserowa zwykle zapewnia 100 Gbit/s i pozwala na od czterech do 16 równoległych kanałów.

Niskie zużycie energii, ale ograniczony zasięg

Moduły QSFP o przepustowości 100 Gb/s są oczywiście łatwo dostępne. To samo dotyczy modułów 400 Gb/s. Obecne moduły QSFP 100 Gb/s mają jednak pewien problem: ich pobór mocy jest ogromny, przynajmniej w porównaniu. 2.od 5 do czasami 15 watów nie jest rzadkością, w zależności od możliwości modułu. To właśnie tutaj na pierwszy plan wysuwają się zalety technologii MicroLED. Według firmy Aledia, istnieje możliwość zmniejszenia zużycia energii na przesyłany bit do jednej dziesiątej.

Jednak to zmniejszone zużycie energii nie może być wykorzystane wszędzie. Na przykład możliwe są połączenia DAC między przełącznikami (w szafie). Poza tym jednak Aledia uważa, że technologia MicroLED jest niewystarczająca. Przy praktycznie osiągalnym zasięgu wynoszącym zaledwie jeden metr, połączenie dwóch sąsiednich szaf byłoby prawdopodobnie niezwykle trudne.

Innym potencjalnym zastosowaniem microLED byłaby komunikacja na płycie głównej (pomiędzy chipami). Ponieważ diody microLED są półprzewodnikami, można je zasadniczo zintegrować z chipami jako kanał komunikacyjny, aby przyspieszyć komunikację między chipami w opłacalny sposób. Co więcej, oferują one również korzyści w zakresie tłumienia zakłóceń w porównaniu do połączeń elektrycznych. Aledia dostrzega również korzyści w zakresie opóźnień, które mają spaść z 5 ns w przypadku lasera do zaledwie 2 ns w przypadku microLED.

Obszary zastosowań są jednak bardzo ograniczone. Nawiasem mówiąc, badania nad tą technologią trwają już od jakiegoś czasu, a Aledia i Qubedot nie są jedynymi firmami pracującymi w tej dziedzinie. W rozmowach z uczestnikami stwierdzono, że przełom wciąż nie nastąpił i jest mało prawdopodobne, aby w najbliższym czasie stała się technologią konsumencką.