בעוד שבתקני Wi-Fi 7 ו- 5G עדיין נאבקים במגבלות מהירות של עשרות גיגה-ביט לשנייה, חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה באירווין מציגים פריצת דרך משמעותית בתחום התקשורת האלחוטית: משדר-מקלט אלחוטי הפועל בתדר 140 גיגה-הרץ ומסוגל להעביר נתונים בקצב של עד 120 גיגה-ביט/לשנייה – כ- 15 גיגה-בייט/לשנייה, יותר מהמהירויות שטכנולוגיות אלחוטיות מסחריות מסוגלות להציע כיום.
לפי UC Irvine News, קצבי ההעברה הללו משתווים לביצועים של רוב כבלי הסיבים האופטיים הנפוצים במרכזי נתונים, שפועלים בדרך כלל במהירות של כ- 100 גיגה-ביט/לשנייה. את הממצאים של המשדר “bits-to-antenna” והמקלט “antenna-to-bits”, פרסמה קבוצת המחקר בשני מאמרים מדעיים ב- IEEE Journal of Solid-State Circuits.
זיסונג וואנג (Zisong Wang), המחבר הראשי של המחקר, אמר כי גם ה- FCC וגם הגופים האחראים על התקינה של 6G כבר מזהים את תחום ה- 100 גיגה-הרץ כגבול הבא של התקשורת האלחוטית. עם זאת, הוא מציין כי משדרים קונבנציונליים המבוססים על ממירים דיגיטליים-לאנלוגיים הם מורכבים להפליא וצורכים חשמל רב, תופעה שהוא מגדיר כ- “DAC bottleneck”. הפתרון של הצוות היה להחליף את ה- DAC בשלושה תתי-משדרים מסונכרנים, שצורכים רק 230 מיליוואט לפעולה.
לשם השוואה, ממיר DAC שמסוגל להתמודד עם קצב של 120 גיגה-ביט/לשנייה היה צורך כמה וואטים של חשמל, נתון שהופך אותו ללא רלוונטי עבור סמארטפונים ומכשירים ניידים אחרים. פאיאם היידארי (Payam Heydari), מנהל מעבדת Nanoscale Communication Integrated Circuits Labs באוניברסיטת קליפורניה באירווין, הסביר כי שימוש בשיטות המסורתיות היה מוביל להתרוקנות הסוללה במכשירים הללו תוך דקות. לדבריו, הפתרון שפיתחה הקבוצה הוא משדר-מקלט שעוקף את המגבלות הקיימות באמצעות ביצוע חישובים מורכבים בתחום האנלוגי, במקום בתחום הדיגיטלי הזולל חשמל.
מעבר ליעילותו, החוקרים ציינו כי הסיליקון מיוצר בטכנולוגיית 22 ננומטר, תוך שימוש בטכנולוגיית סיליקון-על-מבודד, שהיא הרבה יותר פשוטה לייצור לעומת הצמתים המתקדמים של 2 ננומטר ו- 18Å של TSMC וסמסונג. הדבר עשוי להפוך את הייצור ההמוני לזול וקל יותר, ולעודד אימוץ מהיר של הטכנולוגיה במכשירים המיועדים לשוק הצרכני.
החוקרים ציינו כי הטכנולוגיה החדשה שלהם יכולה לשמש גם כחלופה לכבלים הארוכים שמרכזי נתונים דורשים בדרך כלל, ומפחיתה משמעותית את עלויות ההקמה והתפעול שלהם.
