Дослідники з Каліфорнійського університету в Ірвайні розробили експериментальний бездротовий трансивер, який працює на частоті близько 140 ГГц і здатен передавати дані зі швидкістю до 120 Гбіт/с. Це приблизно 15 ГБ за секунду — у 24 рази швидше, ніж теоретичний максимум 5G, і суттєво швидше за сучасні комерційні бездротові технології.
Для порівняння, Wi-Fi 7 має верхню межу близько 30 Гбіт/с, а 5G mmWave — до 5 Гбіт/с. За даними UC Irvine News, нова розробка за швидкістю вже наближається до типових оптоволоконних каналів у дата-центрах, які зазвичай працюють на рівні близько 100 Гбіт/с.
Команда опублікувала результати у двох наукових статтях в IEEE Journal of Solid-State Circuits. Вони описують архітектуру “bits-to-antenna” для передавача та “antenna-to-bits” для приймача, що дозволяє напряму працювати з аналоговими сигналами без традиційного цифрового перетворення.
Як пояснив провідний автор дослідження Цзисун Ван, регулятори та органи зі стандартизації 6G уже розглядають діапазон понад 100 ГГц як наступний етап розвитку бездротового зв’язку. Водночас класичні передавачі, які використовують цифро-аналогові перетворювачі (DAC), стають надто складними та енергозатратними. Саме це дослідники називають “DAC-вузьким місцем”.
Замість одного потужного DAC команда застосувала три синхронізовані підпередавачі. У такій конфігурації вся система споживає лише 230 мВт енергії. Для порівняння, DAC, здатний працювати на швидкості 120 Гбіт/с, потребував би кількох ват енергії, що робить його непридатним для смартфонів та інших мобільних пристроїв.
Директор лабораторії інтегральних схем нано-зв’язку Каліфорнійського університету в Ірвайні Паям Гейдарі зазначив:
“Якби ми залишилися в межах традиційних підходів, акумулятор наступного покоління пристроїв розряджався б за лічені хвилини. Наше рішення — виконувати складні обчислення в аналоговій області, а не в енергозатратній цифровій”.
Окрему увагу команда приділила виробництву. Чип виготовляють за 22-нм техпроцесом із використанням повністю збідненого кремнію на ізоляторі (FD-SOI). Це значно простіше й дешевше, ніж передові 2-нм або 18A техпроцеси TSMC, Samsung або Intel. Такий підхід спрощує масове виробництво й робить технологію реалістичною для споживчих пристроїв.
Крім того, дослідники розглядають розробку як альтернативу багатокілометровим кабельним системам у дата-центрах. Бездротові з’єднання з такою швидкістю можуть зменшити витрати на розгортання та обслуговування інфраструктури.
Втім, є й обмеження. Навіть сучасний 5G mmWave, що працює до 71 ГГц, має радіус дії близько 300 метрів. Для 140 ГГц покриття буде ще меншим. Якщо не з’являться нові способи розширення дальності, майбутні міста можуть отримати густу мережу надшвидкісних базових станцій.
Джерело: tomshardware
Повідомити про помилку
Текст, який буде надіслано нашим редакторам: