Это уровень современных оптоволоконных линий, но в беспроводном формате — и с заметно более низким энергопотреблением, чем у традиционных решений для таких скоростей.
Что именно показали исследователи
Речь о миниатюрном радиочипе, рассчитанном на работу в очень высокочастотном диапазоне: разработка использует частоту около 140 ГГц. В лабораторной демонстрации система вышла на скорость до 120 Гбит/с — это примерно 15 ГБ данных в секунду, если переводить «сеть» в привычные «файлы».
- Скорость: до 120 Гбит/с.
- Частота: 140 ГГц.
- Потребление схемы: около 230 мВт.
- Техпроцесс: 22 нм, FD-SOI.
В чём главная инженерная проблема и как её обошли
Чтобы «собрать» радиосигнал в привычной архитектуре, данные обычно проходят через цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП). На экстремально высоких скоростях ЦАП становится узким местом: он требует много энергии и начинает «съедать» запас батареи, если речь о мобильных устройствах.
По смыслу комментария команды UCI, при классической схеме с мощным ЦАП устройства следующего поколения рисковали бы разряжаться за считанные минуты.
Паям Хейдари, лаборатория наноразмерной связи UCI
Вместо «тяжёлого» пути через энергоёмкий ЦАП исследователи перенесли часть сложной обработки в аналоговую область. Также в конструкции используется подход с тремя синхронизированными «субпередатчиками» — в таком виде им удалось удержать потребление на уровне примерно 230 мВт при заявленной скорости.
Почему важен техпроцесс и что даёт FD-SOI
Где «ахиллесова пята»: дальность связи
Причина понятна на бытовом уровне: чем выше частота, тем сильнее сигнал «не любит» препятствия и тем быстрее затухает на пути. Похожая логика давно известна и по другим сверхвысоким диапазонам: они дают большую «полосу» и скорость, но требуют прямой видимости и малого расстояния между устройствами.
| Параметр | Разработка UCI | Для сравнения |
|---|---|---|
| Пиковая скорость | до 120 Гбит/с | Порядок величины ниже у 5G (по сравнению из публикации) |
| Рабочая частота | 140 ГГц | 5G mmWave: до 71 ГГц |
| Оценка дальности | примерно до десятка метров | 5G mmWave: порядка сотен метров (в материалах приводят ~300 м) |
| Энергопотребление схемы | около 230 мВт | Традиционный подход с ЦАП на таких скоростях — значительно «прожорливее» |
| Техпроцесс | 22 нм, FD-SOI | Более передовые нормы обычно дороже и сложнее в производстве |
Где технология может появиться раньше всего
Если инженерам удастся улучшить работу на реальных трассах (помехи, препятствия, точное наведение, плотная инфраструктура), такие решения в перспективе могут приблизить формат беспроводного широкополосного доступа, где большие файлы передаются за доли секунды. Но до этого, судя по текущим ограничениям, ещё нужно «приручить» диапазон 140 ГГц в реальных условиях.
