120 Гбіт/с без кабелів: нова розробка у рази перевищує можливості 5G та Wi-Fi 7 / Depositphotos
Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне разработали экспериментальный беспроводной трансивер, который работает на частоте около 140 ГГц и способен передавать данные со скоростью до 120 Гбит/с. Это примерно 15 ГБ в секунду — в 24 раза быстрее, чем теоретический максимум 5G, и существенно быстрее современных коммерческих беспроводных технологий.
Для сравнения, Wi-Fi 7 имеет верхний предел около 30 Гбит/с, а 5G mmWave — до 5 Гбит/с. По данным UC Irvine News, новая разработка по скорости уже приближается к типичным оптоволоконным каналам в дата-центрах, которые обычно работают на уровне около 100 Гбит/с.
Команда опубликовала результаты в двух научных статьях в IEEE Journal of Solid-State Circuits. Они описывают архитектуру «bits-to-antenna» для передатчика и «antenna-to-bits» для приемника, что позволяет напрямую работать с аналоговыми сигналами без традиционного цифрового преобразования.
Как пояснил ведущий автор исследования Цзисун Ван, регуляторы и органы по стандартизации 6G уже рассматривают диапазон более 100 ГГц как следующий этап развития беспроводной связи. В то же время классические передатчики, которые используют цифро-аналоговые преобразователи (DAC), становятся слишком сложными и энергозатратными. Именно это исследователи называют «DAC-узким местом».
Вместо одного мощного DAC команда применила три синхронизированных подпередатчика. В такой конфигурации вся система потребляет лишь 230 мВт энергии. Для сравнения, DAC, способный работать на скорости 120 Гбит/с, требовал бы нескольких ватт энергии, что делает его непригодным для смартфонов и других мобильных устройств.
Директор лаборатории интегральных схем нано-связи Калифорнийского университета в Ирвайне Паям Гейдари отметил:
«Если бы мы остались в рамках традиционных подходов, аккумулятор следующего поколения устройств разряжался бы за считанные минуты. Наше решение — выполнять сложные вычисления в аналоговой области, а не в энергозатратной цифровой».
Отдельное внимание команда уделила производству. Чип изготавливают по 22-нм техпроцессу с использованием полностью обедненного кремния на изоляторе (FD-SOI). Это значительно проще и дешевле, чем передовые 2-нм или 18A техпроцессы TSMC, Samsung или Intel. Такой подход упрощает массовое производство и делает технологию реалистичной для потребительских устройств.
Кроме того, исследователи рассматривают разработку как альтернативу многокилометровым кабельным системам в дата-центрах. Беспроводные соединения с такой скоростью могут уменьшить затраты на развертывание и обслуживание инфраструктуры.
Впрочем, есть и ограничения. Даже современный 5G mmWave, работающий до 71 ГГц, имеет радиус действия около 300 метров. Для 140 ГГц покрытие будет еще меньше. Если не появятся новые способы расширения дальности, будущие города могут получить густую сеть сверхскоростных базовых станций.
Источник: tomshardware
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.