原標(biāo)題：最快芯片組助力構(gòu)建下一代無(wú)線系統(tǒng)
科技日?qǐng)?bào)北京6月17日電 （記者張夢(mèng)然）據(jù)日本國(guó)家信息通信技術(shù)研究所和東京工業(yè)大學(xué)研究人員報(bào)道，一種具有56GHz信號(hào)鏈帶寬的新型D波段硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）收發(fā)器芯片組，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線最高傳輸速度640Gbps。該成果于正在美國(guó)檀香山舉行的2024年IEEE VLSI技術(shù)與電路研討會(huì)上發(fā)布。
為了以更快速度處理不斷增加的數(shù)據(jù)流量，無(wú)線系統(tǒng)需要在更高的毫米波頻段運(yùn)行。當(dāng)前的高頻段5G系統(tǒng)可提供高達(dá)10Gbps的速度，在24—47GHz頻段之間運(yùn)行。人們已在探索更高的頻段，研究中能保持信號(hào)強(qiáng)度且經(jīng)濟(jì)高效的發(fā)射器和接收器至關(guān)重要。
此次開發(fā)的D波段114—170GHz CMOS收發(fā)器芯片組，其信號(hào)鏈帶寬為56GHz，發(fā)射機(jī)集成電路芯片尺寸為1.87mm×3.30mm，接收機(jī)集成電路芯片尺寸為1.65mm×2.60mm。
在能力評(píng)估中，該設(shè)備實(shí)現(xiàn)了16QAM和32QAM等多級(jí)調(diào)制方案的高線性度，解決了以往集成電路收發(fā)器的主要障礙。而在具有4個(gè)發(fā)射器和4個(gè)接收器模塊的多輸入多輸出配置中，該芯片組的表現(xiàn)尤其令人印象深刻：其每個(gè)天線都可處理自己的數(shù)據(jù)流，從而實(shí)現(xiàn)快速通信，當(dāng)使用16QAM調(diào)制，每個(gè)通道的速度達(dá)到160Gbps。總體而言，總速度達(dá)到640Gbps。
這些傳輸速度代表著一次重大飛躍，比目前的5G系統(tǒng)快10—100倍。研究人員表示，這是迄今最高的無(wú)線傳輸速率，采用低成本的CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，批量生產(chǎn)具有成本效益。該芯片組有望成為下一代無(wú)線系統(tǒng)，支持自動(dòng)駕駛汽車、遠(yuǎn)程醫(yī)療和先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)等應(yīng)用。
【總編輯圈點(diǎn)】
這種新的半導(dǎo)體收發(fā)器芯片組，將無(wú)線信息傳輸速度提升到了640Gbps。也就是說(shuō)，每秒鐘能夠傳輸640G比特，1秒下載幾十部高清電影不在話下，比5G系統(tǒng)還快得多。更高的傳輸速度，意味著無(wú)線系統(tǒng)的更高靈敏度、更大的信息承載能力和更低的延時(shí)。這對(duì)需要遠(yuǎn)程操控和需要短時(shí)間處理海量信息的系統(tǒng)都具有重要意義，比如全息游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等。在這個(gè)信息時(shí)代，我們一直在追求更快的速度、更低的成本、更可靠的設(shè)備，以便讓信息獲取和社交通訊更加自由。