Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне (UC Irvine) разработали приёмопередатчик, работающий в диапазоне 140 ГГц и способный передавать данные со скоростью до 120 Гбит/с, что эквивалентно примерно 15 гигабайтам в секунду. Для сравнения, самые быстрые коммерчески доступные беспроводные технологии теоретически ограничены скоростью 30 Гбит/с (Wi-Fi 7) и 5 Гбит/с (5G mmWave).
По данным UC Irvine News, эта новая скорость сопоставима с показателями большинства оптоволоконных кабелей, используемых в центрах обработки данных и других коммерческих приложениях, которые обычно работают на скорости около 100 Гбит/с. Команда опубликовала свои результаты в двух статьях — о передатчике «от битов к антенне» и приёмнике «от антенны к битам» — в журнале IEEE Journal of Solid-State Circuits.
«Федеральная комиссия по связи и органы, устанавливающие стандарты 6G, рассматривают спектр 100 гигагерц как новый рубеж», — рассказал ведущий автор Чжисун Ван (Zisong Wang) изданию университета. — «Однако на таких скоростях традиционные передатчики, создающие сигналы с помощью цифро-аналоговых преобразователей (DAC), становятся невероятно сложными и энергоёмкими, сталкиваясь с так называемым узким местом DAC».
Команда заменила DAC на три синхронизированных суб-передатчика, которым для работы потребовалось всего 230 милливатт. Для сравнения, DAC, способный поддерживать скорость 120 Гбит/с, потреблял бы несколько ватт мощности, что делает его непригодным для использования в смартфонах и других мобильных устройствах. «Если бы мы придерживались традиционных методов, время автономной работы устройств следующего поколения сократилось бы до нескольких минут», — отметил директор лаборатории наноразмерных коммуникационных интегральных схем UC Irvine Паям Хейдари (Payam Heydari). — «Решение нашей группы — это приёмопередатчик, который обходит существующие ограничения, выполняя сложные вычисления в аналоговой области, а не в энергозатратной цифровой».
Помимо высокой энергоэффективности, исследователи сообщили, что кремниевый чип изготовлен по техпроцессу 22 нм с использованием технологии полностью обеднённого кремния на изоляторе (fully depleted silicon-on-insulator), что значительно проще в производстве по сравнению с передовыми узлами 2 нм и 18A от TSMC и Samsung. Это может упростить и удешевить массовое производство, способствуя быстрому внедрению технологии в потребительские устройства. Более того, группа отметила, что их новая технология является подходящей альтернативой милям кабелей, необходимых для центров обработки данных, что позволит снизить затраты на их развертывание и эксплуатацию.
Однако у этой технологии есть свои ограничения. Современная технология 5G mmWave, работающая до 71 ГГц, имеет радиус действия около 300 метров, поэтому можно ожидать, что у новой системы этот радиус будет ещё меньше. Таким образом, если не появятся новые инновации, способные увеличить дальность действия этой высокоскоростной беспроводной технологии, мы можем увидеть будущее, где наши города будут усеяны высокоскоростными базовыми станциями.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Jowi Morales
