从拨号上网到44Tb／秒：网速这东西，多快都不嫌快 ｜ 科学加

澳大利亚科学家在单根光纤上实现了打破世界纪录的44.2Tb/秒数据传输速度。网速的进化史上有哪些里程碑？我们用得着这么快的网速吗？

撰文/记者 丁林  新媒体编辑/房永珍

在线办公，在线社交，在线娱乐已经成了今天的常态——人们似乎忘了，如果按照拨号上网时代的网速，这一切都是难以想象的。那时的音乐需要在”下载”后欣赏，能够在线流畅收听的，唯有调制解调器那叽叽咕咕的嘶鸣声。

但今天的网速就够快了吗？真实的情况是：十多年前人们在嫌弃网络卡顿，今天的我们还在嫌弃网络卡顿……在我们可预见的未来，随着云计算、物联网等技术的发展成熟，网络的压力只会越来越大。宽带渐宽，但总是不太够用。

新冠肺炎席卷全球期间，大量人口被迫宅在家，对各地的网络服务商造成了的一次巨大考验。正是在这个节骨眼上，澳大利亚科学家宣布开发出了一种指甲盖大小的芯片，将它接入现有的商用光纤时，单根光纤每秒可以传输44.2Tb（1Tb大约相当于1000Gb）数据。这是目前该国运营商类似网路设施速度的大约100倍。

▲改写网速纪录的芯片，尺寸比硬币还小（来源：dailymail.co.uk）

我们是如何从拨号上网加速到如今以Tb为单位计算的网速的？我们如何应对日渐膨胀的带宽需求？

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消费者互联网的萌芽时代

虽然互联网的雏形最早可以追溯到上世纪60年代，但直到80年代末90年代初，随着各种因特网协议和技术被标准化，才有越来越多的用户连接到了网络中。当时，网络的使用仍然有技术门槛和可能性上的局限，而万维网的发明和投入应用，让因特网真正实现了所有人的互联。到了上世纪90年代中期，网络服务变得更加廉价亲民了。

不过，早期的消费者互联网没有自己的专用线路，只能在发展了一个世纪的电话网络上，打了一块”补丁”——互联网数据借助普通电话线进行传播，但需要先将数字信号调变到模拟信号进行传输，再在终端”解调”收到的模拟信号，以获得最初的数字信号。

尽管第一台电话调制解调器在1958年就在贝尔实验室被发明出来，但一直用于该机构内部的设备互联。第一部被设计用于个人电脑（PC）的调制解调器发明于1977年，但是速度更快的56k调制解调器，到了1996年才问世。以这种设备的速度，下载1Gb的文件需要三天半以上。拨号上网的另一个缺点是占用了电话线。当你用”猫”上网时，电话就无法接通了。

21世纪初接入千家万户的ADSL（非对称用户数字线，”非对称”主要体现在上行速率和下行速率的非对称性上）服务让网速有了可感知的提升。ADSL利用数字编码技术从铜质电话线上获取最大数据传输容量，同时又不干扰在同一条线上进行的常规话音服务（原因是它用电话话音传输以外的频率传输数据）。

可以说，铜导线曾经是互联网传输的”脊梁”。但是铜导线的瓶颈在于：线路中能够传输的信号波形是有限的，即便是传输能力更强的同轴电缆也是如此。另一方面，铜线通过电子的移动来传输信号，传输过程中信号的衰减较为严重，这让信号传输的距离受到了限制。

▲消费者常用的网线属于双绞线结构，相关的技术标准仍在不断”提速”（来源于网络）

随着宽带网用户数量的增多，其成本也逐渐下降，于是更多的人放弃了拨号上网。根据皮尤研究中心的数据，2004年时，美国宽带上网的人数首次与拨号上网持平。宽带的普及伴随着无线局域网（WLAN）的出现，也彻底改变了人们网上冲浪的方式。没有这种速度，互联网就不会有今天的广泛应用。也正是网速的上升，让各种视频网站纷纷崛起，网上购物和即时交流也变得没有障碍。

但是，”宽带”的定义其实并不很明确。比如在本世纪初，美国联邦通信委员会（FCC）对宽带的定义是：上传或者下载的传输速度大于200kb/秒。这种速度相当于老式56k拨号调制解调器的4倍以上。到了2010年，FCC对宽带的定义改为：至少4Mb/秒下载速度，1Mb/秒上传速度。2015年，这一标准又改为至少25Mb/秒下载速度，3Mb/秒上传速度。网民的增加和网络科技的升级，让”宽带”被不断重新定义。

出品：科普中央厨房  

监制：北京科技报 | 科学加客户端

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