发布日期：2026-02-19 21:38 点击次数：63
盖世汽车讯 据外媒报谈，加州大学尔湾分校（University of California, Irvine）的电气工程师发明了一种新式收发器，可将无线电频率升迁到140吉赫兹，从而杀青了可与物理光纤电缆相比好意思的数据传输速率，并为向6G和已往一代（FutureG）数据传输条约的过渡奠定了基础。
为了制造这种收发器，加州大学尔湾分校塞缪利工程学院（Samueli School of Engineering）的商榷东谈主员设计了一种独有的架构，将数字和模拟处理辘集拢。最终恶果是一个硅芯片系统，它包含辐射器和禁受器，省略以比以往技艺更快的速率和更高的能效处理数字信号。
图片来源：加州大学尔湾分校
加州大学尔湾分校纳米级通讯集成电路执行室（Nanoscale Communication Integrated Circuits Labs，NCIC Labs）的商榷团队在发表于《IEEE Journal of Solid-State Circuits》期刊上的两篇论文中综合了他们的商榷恶果。在其中一篇论文中，工程师们辩论了他们所称的“比特到天线”辐射器技艺；而在另一篇论文中，他们则先容了“天线到比特”禁受器技艺。
{jz:field.toptypename/}这两篇论文的资深作家Payam Heydari暗意：“咱们称这项技艺为‘无线光纤跳线’，因为它无需物理电缆即可提供光纤的超高速传输。通过在F频段——远高于刻下5G圭表的频率范围——起原，咱们不错提供巨大的带宽，这将透顶窜改机器、机器东谈主和数据中心之间的通讯阵势。”
立异的电路设计程序
Payam Heydari暗意：“要想达到难以企及的每秒100吉比特的野心——这是现在无线开发速率的100倍——同期又不至于点燃芯片，就必须从根蒂上再行念念考电路拓扑结构。咱们想象了一种全新的全模拟架构，不错克服困扰高速设计的严重功耗衡量问题。”
跟着速率的升迁，数字和模拟之间的界限必须发生窜改。通过将重荷的处理职责漂流到模拟领域，不错绕过抑制圭表5G芯片起原的低效成分。Payam Heydari暗意，学术商榷东谈主员和通讯工程师永恒以来齐面对着一个瓶颈：跟着无线速率的升迁，处理这些数据所需的功耗频频也会急剧飞腾。
Payam Heydari说：“要是仍沿用传统程序，下一代开发的电板续航时刻会在几分钟内讧尽。咱们团队的处置有野心是一种收发器，它通过在模拟域而非耗电的数字域实行复杂诡计来龙套刻下的抑制。”这款新式端到端收发器的起原速率为可达每秒120吉比特，足以在一霎传输多部4K电影。
攻克辐射器和禁受器方面的不毛
“比特到天线”干系论文的主要作家Zisong Wang暗意：“好意思国联邦通讯委员会（Federal Communications Commission）和6G圭表机构正在将100吉赫兹频谱视为新的前沿领域。关联词，在这么的速率下，快乐彩app下载使用数模换取器产生信号的传统辐射器额外复杂且耗电，而且面对咱们所说的数模换取器（DAC）瓶颈。”比拟之下，该商榷团队的新式辐射器足够省去了数模换取器，它愚弄三个同步子辐射器径直在射频域构建信号。
“天线到比特”干系论文的合著者Mohammad Oveisi解释说，这种被称为射频域64QAM的程序，省略使芯片杀青极高的效力，在不使开发过热的情况下传输更多数据。领有省略处理如斯高频数据的辐射器和禁受器，关于开启一个由联网居品、自动驾驶汽车和东谈主工智能边际诡计主导的新期间至关进攻，这使得东谈主工智能和机器学习应用设施省略在土产货开发上起原。
处置禁受器的局限性和效力问题
“天线到比特”干系论文的主要作家Youssef Hassan暗意：“传统禁受器很难在不使用体积广大、耗能巨大的模数换取器的情况下捕捉如斯高速的数据。摩尔定律标明，咱们不错通过减弱晶体管尺寸来提高速率，但在极高的速率下，咱们会遭受一个被称为采样瓶颈的物理抑制。数字化一个每秒120吉比特的信号频频需要挥霍普遍功率的模数换取器，这对智高东谈主机来说是一个巨大的挑战。”
该商榷团队莫得试图让电子开发愈加起劲地运转，而是设计了一个起原更智能的禁受器。Youssef Hassan解释说：“咱们开发了一种叫作念分层模拟解调（hierarchical analog demodulation）的技艺。通过在模拟域中对信号进行分层说明，在数字化处理之前将复杂的数据层剥离开来，这么的话，只需频频所需功率的一小部分即可索取数据。”他还指出，接管22纳米全耗尽绝缘体上硅技艺制造的禁受器芯片仅挥霍230毫瓦的功率，其效力足以温情便携式开发的需求。
影响及已往应用
除了省略在140吉赫兹范围内进行传输外，该收发器的比特到天线架构使其省略以更低的资本进行大规模出产，从而为平时接管铺平了谈路。
该立异技艺无需在数据中心内铺设数英里的复杂铜线，数据中心运营商不错在劳动器机架之间莳植超高速无线链路，从而大幅勤俭硬件、冷却和电力资本。此外，该商榷款式愚弄了成例的半导体制造劳动，解释这些高性能芯片不错使用圭表制造工艺出产。
