Sharp демонстрирует оптические соединения для компонентов мобильного телефона // 23 Декабря 2012

Компания Sharp разработала прототип системы оптических соединений, предназначенный в основном для мобильных телефонов. Цель новой разработки – сократить энергозатраты на обмен данными внутри аппарата и уменьшить объем аппаратуры. Вся система, обеспечивающая передачу данных на скорости 1,25 Гбит/с, потребляет всего 108 мВт.

Созданный прототип состоит из оптического коннектора с элементами для приема и передачи данных, «главного процессора» и еще одной микросхемы для управления излучателями света и обработки электрических сигналов. Площадь, которую занимает вся новая система, на 30% меньше, чем существующие на сегодняшний день решения.

Необходимость создания новой системы передачи данных внутри мобильного телефона вызвана вполне прозаическими причинами – с появлением больших экранов с высоким разрешением электромагнитное излучение, создаваемое традиционными медными проводниками, стало серьезной проблемой для обеспечения стабильной работы экранов и самих мобильных телефонов в целом. Снижение энергопотребления и объема систем передачи данных на дисплей телефона было реализовано с помощью оптических осцилляторов VCO (Voltage Controlled Oscillator осциллятор, управляемый напряжением) на обоих концах линии, а также за счет перехода на цифровой механизм восстановления синхронизирующих импульсов CDR (Clock Data Recovery). Цифровой механизм CDR оказался более приспособленным для работы с оптическими системами, чем его аналоговый собрат.

По словам разработчиков, большие трудности возникли при использовании цифрового механизма восстановления синхронизирующих импульсов CDR в передаче данных на гигагерцовых частотах. Причина этих затруднений кроется в паразитных сигналах, получивших название «Glitch» («всплеск» или просто «глюк»). При высоких скоростях передачи такие «всплески» возникают, когда при переключении синхронизирующего импульса данные не успевают восстанавливаться. В качестве контрмеры японские инженеры использовали специальный таймер, задерживающий переключение импульса. Если раньше после переключения сигнал CLK(n) находился в положении «low» (т.е. фактически отсутствовал), а следующий за ним сигнал CLK(n+1) был уже в положении «high» (т.е. был активен), то возникал «всплеск». При вводе нового таймера при переключении активными («high») остаются оба сигнала - CLK(n) и CLK(n+1) – что помогает резко уменьшить количество «всплесков».

В результате огромной проделанной работы специалистам Sharp удалось получить устойчиво работающее решение для передачи данных в мобильном телефоне, которое не оказывает никакого воздействия на другие компоненты в виде электромагнитного излучения. В дальнейшем Sharp планирует снизить энергопотребление своей системы до рекордных 50 мВт.

Подробный рассказ о новой технологии Sharp с иллюстрациями и комментариями можно найти на сайте Tech-on.