Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне (UC Irvine) разработали уникальный беспроводной приёмопередатчик, способный передавать данные по воздуху со скоростью до 120 Гбит/с — это около 15 гигабайт в секунду. Для сравнения, теоретический предел Wi-Fi 7 составляет около 30 Гбит/с, а 5G mmWave — до 5 Гбит/с. Иными словами, новая технология обеспечивает скорость, сопоставимую с пропускной способностью большинства оптоволоконных линий, используемых сегодня в дата-центрах и коммерческих сетях (примерно 100 Гбит/с).
Чип работает на сверхвысоких радиочастотах около 140 ГГц, диапазон, который уже рассматривается регуляторами и разработчиками стандартов 6G как следующий шаг в развитии связи. Основная задача технологии — обеспечить ультрабыстрые соединения там, где невозможно использовать кабели, — например, для дата-центров, промышленных роботов, автономных систем и будущих сетей шестого поколения.
Проблема классических решений
Традиционные передатчики, использующие цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), на таких скоростях сталкиваются с серьёзными ограничениями. Скорость 120 Гбит/с требует чрезвычайно сложных ЦАП, которые потребляют несколько ватт энергии — слишком много для мобильных устройств или компактных систем. Появляется так называемое узкое место DAC: мощность, размеры и сложность делают такие решения непрактичными.
Инновационный подход UC Irvine
Команда UC Irvine нашла элегантное решение. Вместо использования одного мощного цифрового преобразователя они применили три синхронизированных субпередатчика. Такой подход позволил сократить энергопотребление всего до 230 милливатт — в десятки раз меньше, чем у классического ЦАП на той же скорости. Паям Хейдари, руководитель лаборатории интегральных схем нано-коммуникаций UC Irvine, отмечает: «Переход к аналоговым вычислениям вместо «прожорливых» цифровых решений позволяет радикально повысить энергоэффективность и упрощает архитектуру чипа».
Кроме того, чип изготовлен по 22-нм техпроцессу FD-SOI, который проще и дешевле в производстве по сравнению с современными нормами 2-нм или 18A, используемыми TSMC и Samsung. Это повышает шансы на массовое внедрение технологии, делая её доступной не только для исследовательских лабораторий, но и для коммерческих производителей оборудования.
Перспективы и применение
Исследователи уверены, что их решение может стать реальной альтернативой километрам кабелей в дата-центрах, значительно снижая расходы на инфраструктуру, монтаж и обслуживание. Вместо массивных оптоволоконных линий можно будет использовать беспроводные каналы с пропускной способностью, сопоставимой с современными кабельными сетями.
Кроме того, технология открывает новые возможности для робототехники и мобильных сетей 6G. Высокие скорости передачи и низкое энергопотребление позволяют создавать автономные системы, где кабельное соединение невозможно или неудобно. В перспективе такие чипы могут использоваться в умных городах, промышленных автоматизированных комплексах, системах виртуальной и дополненной реальности, а также для передачи больших объёмов данных между центрами обработки информации без физического кабеля.
В целом разработка UC Irvine демонстрирует, что будущее беспроводных коммуникаций может достигнуть скоростей оптоволокна при значительно меньших затратах энергии и инфраструктуры. Технологический прогресс в сверхвысоких частотах открывает новые горизонты для дата-центров, промышленных сетей и 6G, приближая беспроводную связь к пределам, которые ранее считались возможными только для кабельных решений.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Все материалы, представленные на этом сайте (https://wildinwest.com/), включая вложения, ссылки или материалы, на которые ссылается компания, предназначены исключительно для информационных и развлекательных целей и не должны рассматриваться как финансовая консультация. Материалы третьих лиц остаются собственностью их соответствующих владельцев.