- Инженеры Калифорнийского университета в Ирвайне создали беспроводной трансивер, работающий на частоте 140 ГГц и обеспечивающий скорость передачи данных до 120 Гбит/с.
- Новая технология сочетает цифровую и аналоговую обработку сигналов, что повышает энергоэффективность и позволяет преодолеть ограничения существующих микросхем для 5G.
- Разработанный трансивер может стать ключевым компонентом для будущих сетей 6G, автономных транспортных средств и центров обработки данных с беспроводным подключением.
Учёные из Лаборатории интегральных схем Калифорнийского университета в Ирвайне достигли значительного прорыва в области беспроводных технологий, создав трансивер, способный работать на рекордной частоте 140 ГГц. Эта новинка обеспечивает скорость передачи данных, сравнимую с современными волоконно-оптическими кабелями, и тем самым закладывает фундамент для будущих систем 6G и более продвинутых протоколов связи.
Главная инновация команды заключается в уникальной архитектуре, которая объединяет цифровую и аналоговую обработку. В отличие от традиционных решений, основанных на энергоёмких цифро-аналоговых преобразователях, новая система использует полностью аналоговые методы формирования и демодуляции сигнала. Это позволило значительно снизить энергопотребление и избежать перегрева микросхем при экстремально высоких скоростях передачи — до 120 Гбит/с.
Такой уровень скорости открывает возможности для мгновенной передачи нескольких потоков видео высокого разрешения 4K и обеспечивает необходимую пропускную способность для широкого спектра инновационных применений, включая граничные вычисления на базе искусственного интеллекта, автономные транспортные средства и масштабные центры обработки данных.
Профессор электротехники и информатики Паям Хейдари отметил, что разработка является результатом многолетнего стратегического подхода, когда традиционные архитектуры начали достигать своих пределов. Его команда переосмыслила модель обработки данных и сместила акцент в сторону аналоговых технологий, которые позволили обойти проблему чрезмерного энергопотребления.
Приёмник и передатчик новой системы созданы на базе современных кремниевых чипов с использованием 22-нанометровой технологии, что подтверждает возможность их серийного производства на стандартных полупроводниковых фабриках. Энергопотребление приёмника составляет всего 230 милливатт, что делает устройство пригодным для портативной техники.
Эксперты указывают, что внедрение такого трансивера может привести к значительной оптимизации работы центров обработки данных, позволяя заменить протяжённые медные кабели беспроводными каналами, что существенно снизит затраты на инфраструктуру, охлаждение и электроэнергию.
Дополнительным наблюдением стало то, что Федеральная комиссия по связи США и международные организации, занимающиеся стандартизацией 6G, уже рассматривают диапазон частот около 100 ГГц как перспективный рубеж развития беспроводных технологий, и достижения команды из UC Irvine выглядят как важный шаг в этом направлении.
Таким образом, представленная технология открывает новые горизонты в создании высокоскоростных и энергоэффективных беспроводных систем, которые могут стать основой для следующего поколения сетей связи и интеллектуальных устройств.
