未來(lái)是模擬的。

加州大學(xué)歐文分校的研究人員開(kāi)發(fā)了一款工作在140 GHz頻段的收發(fā)器，能夠以最高120 Gbps的速度傳輸數(shù)據(jù)，約為每秒15吉字節(jié)。相比之下，目前商業(yè)上最快的無(wú)線(xiàn)技術(shù)理論上限制在30 Gbps（Wi-Fi 7）和5 Gbps（5G mmWave）。據(jù)加州大學(xué)歐文分校新聞報(bào)道，這些新速度可與大多數(shù)數(shù)據(jù)中心及其他商業(yè)應(yīng)用中使用的光纖電纜相匹配，通常約為100 Gbps。團(tuán)隊(duì)將研究成果發(fā)表在《IEEE固態(tài)電路雜志》上的兩篇論文——“比特到天線(xiàn)”發(fā)射器和“天線(xiàn)到比特”接收機(jī)。

“聯(lián)邦通信委員會(huì)和6G標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)正將100吉赫茲頻譜視為新的前沿，”首席作者王子松告訴該校出版物。“但由于速度如此，使用數(shù)字轉(zhuǎn)模擬轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生信號(hào)的傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)極其復(fù)雜且耗電大，并且面臨我們所說(shuō)的DAC瓶頸。”團(tuán)隊(duì)用三個(gè)同步子發(fā)射機(jī)替代了DAC，僅需230毫瓦功率即可運(yùn)行。

相比之下，能夠支持120 Gbps的DAC會(huì)消耗數(shù)瓦電力，因此不適合智能手機(jī)和其他移動(dòng)設(shè)備使用。“如果我們堅(jiān)持傳統(tǒng)方法，下一代設(shè)備的電池壽命將在幾分鐘內(nèi)消失，”加州大學(xué)歐文分校納米通信集成電路實(shí)驗(yàn)室主任Payam Heydari表示。“我們團(tuán)隊(duì)的答案是，一臺(tái)通過(guò)在模擬領(lǐng)域進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算，而非耗電的數(shù)字領(lǐng)域，跳躍式地突破電流限制的收發(fā)器。”

除了效率外，研究人員表示，硅片采用22納米工藝，采用完全耗盡的硅-絕緣子技術(shù)，比臺(tái)積電和三星的尖端2納米和18A工藝節(jié)點(diǎn)制造容易得多。這將大大簡(jiǎn)化且成本效益高地進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，促進(jìn)消費(fèi)設(shè)備快速采用。此外，該團(tuán)隊(duì)還表示，他們的新技術(shù)是數(shù)據(jù)中心所需的數(shù)英里電纜的合適替代方案，使他們能夠降低搭建和運(yùn)營(yíng)成本。

然而，這項(xiàng)技術(shù)也并非沒(méi)有挑戰(zhàn)。目前的5G毫米波技術(shù)最高可達(dá)71 GHz，覆蓋范圍約為300米，因此可以預(yù)期其半徑會(huì)更小。因此，除非我們看到能夠擴(kuò)大高速無(wú)線(xiàn)技術(shù)覆蓋范圍的新創(chuàng)新，否則未來(lái)我們的城市可能會(huì)布滿(mǎn)高速基站。