Ученые разогнали беспроводную связь до скорости оптоволокна — 120 Гбит/сек

Инженеры из University of California показали беспроводную передачу данных со скоростью до 120 Гбит/сек — уровень, который обычно ассоциируется уже с оптоволокном, а не с радиосвязью.

Экспериментальный радиотрансивер работает на частотах около 140 ГГц и рассматривается как технологическая база для будущих стандартов 6G и так называемого FutureG.

«Беспроводной патч-корд» вместо кабеля

Руководитель проекта Паям Хейдари описывает разработку просто: это «беспроводной оптоволоконный патч-корд». Смысл идеи прост — получить пропускную способность, сравнимую с волокном, но без физического кабеля. Только радиосигнал на сверхвысоких частотах.

Используемый диапазон F-band (примерно 90–140 ГГц) находится намного выше частот 5G. Именно здесь, по мнению регуляторов и разработчиков стандартов, лежит следующий технологический рубеж мобильной, машинной и промышленной связи.

Отказ от классической цифровой схемы

Главный прорыв — не только в частотах, но и в архитектуре чипа. Современные беспроводные системы упираются в цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи (DAC и ADC).

Чем выше скорость, тем больше энергии они потребляют и тем сильнее греются. В какой-то момент физика просто начинает мешать.

Команда ученых же пошла другим путем: большую часть обработки перенесли в аналоговую область, сведя роль цифровых компонентов к минимуму.

Передатчик формирует сигнал сразу в радиочастотном диапазоне, обходя DAC, а приемник разбирает сложный поток данных до оцифровки. В результате исчезает главное «узкое место» архитектуры.

Итог — 120 Гбит/сек без перегрева чипа, что раньше считалось почти недостижимым.

Почему это важно для 6G и дата-центров

Такие скорости открывают сценарии, которые сегодня либо невозможны, либо требуют километров кабелей.

Это беспроводные соединения между стойками в дата-центрах, связка автономных машин и роботов, распределенные вычисления, высоконагруженные ИИ-системы и промышленная автоматизация нового уровня.

Приемный чип, изготовленный по 22-нм технологии FD-SOI, потребляет около 230 мВт. Это уже укладывается в требования к портативным и встраиваемым устройствам.