世界上最快的数据

随着 IT 更新的进行，这件事情变得极为令人紧张。

今年 2 月，在位于欧洲核子研究中心（Cern）的一间仓库深处， 大型强子对撞机（LHC） ——世界上最大的科学实验——两名网络工程师屏住呼吸。然后按下了一个按钮。

突然，他们面前的屏幕上闪现出黑色背景的文字。这招奏效了。“大家击掌庆祝，”荷兰教育和研究机构 IT 协会 SURF 的 Joachim Opdenakker 回忆道。“看到这个画面真是太酷了。”

他和他的同事埃德温·维尔赫尔 (Edwin Verheul) 刚刚在瑞士的 LHC 和荷兰的数据存储站点之间建立了新的数据链路。

数据链路速度可达到 800 千兆位每秒 (Gbps)，即 英国家庭宽带平均速度该项目旨在提高科学家获取 LHC 实验结果的渠道。

随后在三月份使用诺基亚借来的特殊设备进行的测试证明，所期望的速度是可以实现的。

“诺基亚使用的这个转发器就像名人一样，”维赫尔先生解释说，该套件在各个地点都是提前预订的。“我们做测试的时间有限。如果你不得不推迟一周，那么转发器就没了。”

这种带宽接近每秒 1TB，速度非常快，但有些海底电缆 速度快几百倍 – 他们使用多根光纤来实现这样的速度。

在世界各地的实验室中，网络专家正在研制能够以更快速度传输数据的光纤系统。它们的速度达到了每秒数拍比特 (Pbps) 的惊人速度，相当于英国普通家庭宽带连接的 3 亿倍。

这个速度快得让人难以想象未来人们会如何使用这样的带宽。但工程师们正在不遗余力地证明这是可能的。他们只想速度更快。

从欧洲核子研究中心到荷兰数据中心的双工电缆（芯线既可以发送也可以接收）长度接近 1,650 公里（1,025 英里），蜿蜒从日内瓦到巴黎，再到布鲁塞尔，最后到阿姆斯特丹。实现 800 Gbps 的挑战之一就是将光脉冲传输到如此长的距离。“由于距离太远，光的功率水平会降低，所以你必须在不同的位置对其进行放大，”Opdenakker 先生解释道。

在大型强子对撞机（LHC）的实验中，每次一个微小的亚原子粒子撞击另一个粒子，都会产生大量数据—— 大约每秒 1PB。这足以填满 220,000 张 DVD。

它体积更小，便于存储和研究，但仍然需要大量带宽。此外，LHC 将于 2029 年升级，预计生产出更 比现在更多的科学数据。

诺基亚光纤网络高级副总裁兼总经理詹姆斯·瓦特 (James Watt) 表示：“此次升级将使碰撞次数至少增加五倍。”

然而，800 Gbps 似乎很慢的时代可能并不遥远。去年 11 月，日本的一个研究小组打破了数据传输速度的世界纪录，达到了惊人的 22.9 Pbps。参与这项研究的埃因霍温理工大学 Chigo Okonkwo 说，这个带宽足以为地球上的每个人提供 Netflix 流媒体服务，然后再为几十亿人提供。

在这种情况下，实验室环境下，一串毫无意义但数量巨大的伪随机数据通过 13 公里长的盘绕光纤电缆传输。Okonkwo 博士解释说，传输后会分析数据的完整性，以确认数据发送速度与报告的速度一样快，且不会累积太多错误。

他还补充说，他和同事使用的系统依靠多芯线——一根光缆内总共有 19 芯。这是一种新型光缆，不同于将许多人的家连接到互联网的标准光缆。

但挖掘和更换旧光纤的成本很高。英国阿斯顿大学的 Wladek Forysiak 认为，延长光纤的使用寿命是有益的。他和同事最近在一条 50 公里长的单芯光纤上实现了约 402 兆兆位/秒 (Tbps) 的速度。这比英国普通家庭宽带连接快约 570 万倍。

福里西亚克教授表示：“我认为这是世界上最好的，我们不知道还有什么结果比这更好。”他们的技术依赖于在光路上传输数据时使用比平常更多的光波长。

为此，他们使用其他形式的电子设备通过光纤电缆发送和接收信号，但这种装置比更换数千公里的电缆本身更容易安装。

活动 所谓的元宇宙 世界宽带协会总干事马丁·克里纳表示，未来有一天，家庭宽带连接可能会需要极高的带宽。该组织预计 到 2030 年将达到 50 Gbps。

但对于某些应用来说，可靠性可能比速度更重要。“对于 3,000 英里外的远程机器人手术……你绝对不希望出现网络中断的情况，”克里纳先生说。

Okonkwo 博士补充说，训练人工智能将越来越需要移动大量数据集。他认为，移动速度越快越好。

与福里西亚克教授一起工作的伊恩菲利普斯 (Ian Phillips) 表示，带宽一旦可用，就会找到应用：“人类找到了一种使用它的方法。”

尽管每秒数PB的速率远远超出了当今网络用户的需求，但电信市场研究公司TeleGeography的研究分析师雷恩·伯德特（Lane Burdette）表示，带宽需求的增长速度令人吃惊——目前，跨大西洋光缆的带宽需求同比增长率约为30％。

她指出，内容提供（社交媒体、云服务、视频流）占用的带宽比以前多得多：“2010 年代初，它曾占国际带宽的 15%。现在则高达四分之三，即 75%。这绝对是巨大的。”

在英国，提高互联网速度还有很长的路要走。许多人 无法足够快地访问 家庭宽带。

互联网服务提供商协会公共事务主管安德鲁·克纳汉表示，大多数家庭用户现在都可以享受千兆每秒的速度。

然而，只有大约三分之一的宽带用户签约使用这种技术。克纳汉先生说，目前还没有真正需要它的“杀手级应用”。例如，随着越来越多的电视通过互联网消费，这种情况可能会改变。

他说：“传播信息并让人们进一步了解他们可以利用基础设施做什么无疑是一个挑战。”