Data tercepat di dunia

Jika berbicara tentang pembaruan TI, ini adalah hal paling menegangkan yang dapat terjadi.

Pada bulan Februari, jauh di dalam gudang di Cern, rumah bagi Penumbuk Hadron Besar (LHC) – eksperimen sains terbesar di dunia – dua teknisi jaringan menahan napas. Dan menekan sebuah tombol.

Tiba-tiba, teks pada latar belakang hitam muncul di layar di depan mereka. Berhasil. “Ada yang saling tos,” kenang Joachim Opdenakker di SURF, asosiasi TI Belanda yang bekerja untuk lembaga pendidikan dan penelitian. “Sangat keren melihatnya.”

Ia dan rekannya Edwin Verheul baru saja menyiapkan tautan data baru antara LHC di Swiss dan lokasi penyimpanan data di Belanda.

Tautan data yang dapat mencapai kecepatan 800 gigabit per detik (Gbps) – atau lebih dari 11.000 kali lipat kecepatan rata-rata pita lebar rumah di InggrisIdenya adalah untuk meningkatkan akses ilmuwan terhadap hasil eksperimen LHC.

Pengujian berikutnya pada bulan Maret menggunakan peralatan khusus yang dipinjam dari Nokia membuktikan kecepatan yang diinginkan dapat tercapai.

“Transponder yang digunakan Nokia ini seperti selebritas,” kata Tn. Verheul, menjelaskan bagaimana perangkat itu dipesan untuk digunakan di berbagai lokasi sebelumnya. “Kami punya waktu terbatas untuk melakukan pengujian. Jika Anda harus menundanya seminggu, maka transpondernya akan hilang.”

Jumlah bandwidth ini, mendekati satu terabit per detik, sangat cepat tetapi beberapa kabel bawah laut beberapa ratus kali lebih cepat lagi – mereka menggunakan beberapa helai serat untuk mencapai kecepatan tersebut.

Di berbagai laboratorium di seluruh dunia, para ahli jaringan menciptakan sistem serat optik yang mampu menyalurkan data lebih cepat dari ini. Sistem ini mencapai kecepatan luar biasa, yakni beberapa petabit per detik (Pbps), atau 300 juta kali lipat kecepatan rata-rata koneksi pita lebar rumah di Inggris.

Kecepatan ini sangat tinggi sehingga orang hampir tidak dapat membayangkan bagaimana orang akan menggunakan bandwidth seperti itu di masa mendatang. Namun, para insinyur tidak membuang waktu untuk membuktikan bahwa hal itu mungkin. Dan mereka hanya ingin bergerak lebih cepat.

Kabel dupleks (dengan inti yang mengirim atau menerima) dari Cern ke pusat data di Belanda panjangnya kurang lebih 1.650 km (1.025 mil), meliuk dari Jenewa ke Paris, lalu Brussels, dan akhirnya Amsterdam. Bagian dari tantangan dalam mencapai 800 Gbps adalah memancarkan pulsa cahaya sejauh itu. “Karena jaraknya, tingkat daya cahaya itu berkurang, jadi Anda harus memperkuatnya di lokasi yang berbeda,” jelas Tn. Opdenakker.

Setiap kali satu partikel subatomik kecil bertabrakan dengan partikel lain selama percobaan di LHC, dampaknya menghasilkan data dalam jumlah yang sangat besar – sekitar satu petabyte per detikItu cukup untuk mengisi 220.000 DVD.

Ini diperkecil untuk penyimpanan dan penelitian, tetapi masih memerlukan bandwidth yang besar. Ditambah lagi, dengan peningkatan yang akan dilakukan pada tahun 2029, LHC berharap dapat menghasilkan lebih banyak lebih banyak data ilmiah daripada yang ada saat ini.

“Peningkatan ini meningkatkan jumlah tabrakan setidaknya lima kali lipat,” kata James Watt, wakil presiden senior dan manajer umum jaringan optik di Nokia.

Namun, masa ketika 800 Gbps terasa lambat mungkin tidak akan lama lagi. Pada bulan November, tim peneliti di Jepang memecahkan rekor kecepatan dunia untuk transmisi data saat mereka mencapai 22,9 Pbps yang mencengangkan. Bandwidth itu cukup untuk memenuhi kebutuhan setiap orang di planet ini, dan kemudian beberapa miliar orang lagi, dengan streaming Netflix, kata Chigo Okonkwo di Universitas Teknologi Eindhoven, yang terlibat dalam penelitian tersebut.

Dalam kasus ini, aliran data pseudorandom yang tidak berarti tetapi sangat besar dipancarkan melalui kabel serat optik melingkar sepanjang 13 km di lingkungan laboratorium. Dr. Okonkwo menjelaskan bahwa integritas data dianalisis pasca-transfer untuk memastikan bahwa data tersebut dikirim secepat yang dilaporkan tanpa mengumpulkan terlalu banyak kesalahan.

Ia juga menambahkan bahwa sistem yang digunakannya dan rekan-rekannya mengandalkan beberapa inti – total 19 inti dalam satu kabel serat optik. Ini adalah jenis kabel baru yang berbeda dari kabel standar yang menghubungkan banyak rumah orang ke internet.

Namun, serat optik yang lama mahal untuk digali dan diganti. Memperpanjang masa pakainya bermanfaat, kata Wladek Forysiak di Universitas Aston di Inggris. Ia dan rekan-rekannya baru-baru ini mencapai kecepatan sekitar 402 terabit per detik (Tbps) di sepanjang serat optik sepanjang 50 km hanya dengan satu inti. Itu sekitar 5,7 juta kali lebih cepat daripada koneksi pita lebar rumah rata-rata di Inggris.

“Saya rasa ini yang terbaik di dunia, kami tidak tahu ada hasil yang lebih baik dari itu,” kata Prof Forysiak. Teknik mereka mengandalkan penggunaan lebih banyak panjang gelombang cahaya daripada biasanya saat memancarkan data melalui garis optik.

Untuk ini mereka menggunakan bentuk alternatif dari peralatan elektronik yang mengirim dan menerima sinyal melalui kabel serat optik tetapi pengaturan seperti itu bisa lebih mudah dipasang daripada mengganti ribuan kilometer kabel itu sendiri.

Aktivitas di yang disebut metaverse suatu hari nanti mungkin memerlukan bandwidth yang sangat besar, menurut Martin Creaner, direktur jenderal World Broadband Association. Organisasinya mengharapkan koneksi broadband rumah mencapai hingga 50 Gbps pada tahun 2030.

Namun, keandalan mungkin lebih penting daripada kecepatan untuk beberapa aplikasi. “Untuk operasi robotik jarak jauh sejauh 3.000 mil… Anda tentu tidak menginginkan skenario di mana jaringan terputus,” kata Tn. Creaner.

Dr Okonkwo menambahkan bahwa pelatihan AI akan semakin membutuhkan pemindahan kumpulan data yang besar. Semakin cepat hal ini dapat dilakukan, semakin baik, katanya.

Dan Ian Phillips, yang bekerja bersama Prof Forysiak, mengatakan bandwidth cenderung menemukan aplikasinya setelah tersedia: “Umat manusia menemukan cara untuk mengonsumsinya.”

Meskipun beberapa petabit per detik jauh melampaui apa yang dibutuhkan pengguna web saat ini, Lane Burdette, analis riset di TeleGeography, sebuah firma riset pasar telekomunikasi, mengatakan sangat mencengangkan betapa cepatnya permintaan bandwidth tumbuh – saat ini, sekitar 30% tahun-ke-tahun pada kabel serat optik transatlantik.

Penyediaan konten – media sosial, layanan cloud, streaming video – menghabiskan lebih banyak bandwidth daripada sebelumnya, katanya: “Dulu sekitar 15% dari bandwidth internasional pada awal tahun 2010-an. Sekarang naik hingga tiga perempat, 75%. Benar-benar besar.”

Di Inggris, masih ada jalan panjang yang harus ditempuh untuk meningkatkan kecepatan internet. Banyak orang tidak dapat mengakses dengan cukup cepat pita lebar di rumah.

Andrew Kernahan, kepala urusan publik di Asosiasi Penyedia Layanan Internet mengatakan sebagian besar pengguna rumahan kini dapat mengakses kecepatan gigabit per detik.

Namun, hanya sekitar sepertiga pelanggan pita lebar yang mendaftar untuk teknologi tersebut. Saat ini tidak ada “aplikasi hebat” yang benar-benar membutuhkannya, kata Tn. Kernahan. Hal ini mungkin berubah karena semakin banyak TV yang dikonsumsi melalui internet, misalnya.

“Jelas ada tantangan untuk menyampaikan pesan tersebut dan membuat orang lebih sadar akan apa yang dapat mereka lakukan dengan infrastruktur tersebut,” katanya.