无线通信里传输快了就费电的大难题,美国加州大学团队琢磨出了一套新招

为了解决无线通信里传输快了就费电的大难题,美国加州大学的一支团队琢磨出了一套新招。以前那种高频率下信号衰减大、耗电又厉害的情况,一直拖后腿。这次他们把重点放在了芯片设计上,发现问题就出在那个叫DAC的关键节点。因为传统方式要把数字信号变模拟信号再发出去,这中间的步骤太耗电了,导致芯片烧得厉害。所以他们发明了一种“射频-64正交幅度调制”的办法,让多个子发射器直接在射频那边合成信号,不用绕那个高耗能的DAC了,这样就从根本上把功耗给降下来了。实验证明,这套方法在140GHz的频段下照样能跑每秒约15千兆字节的速度,比现有的商用技术强多了。 在接收端那边,他们也开发了分层模拟解调技术,把复杂的信号先在模拟域里剥离开预处理一下,后面的数字电路就省事多了。再加上用22纳米的工艺来做芯片,整个接收芯片的功耗被控制在了230毫瓦之内,这个能效表现非常棒。 这个研究不仅证明了在极高频率下搞高效传输是有可能的,也为以后的芯片做小、成本降低打下了基础。有了120Gbps这么快的速度,以后像8K、16K的超清视频无线看,或者是大型沉浸式的游戏体验、工业物联网的数据回传这些应用都能支持起来。 不过呢,这种技术要想大规模商用还得解决好多问题,比如信道怎么管、信号覆盖好不好、设备之间兼容不兼容等等。各国在这个领域的竞争也很激烈,谁先突破技术、谁先建好产业生态,谁就可能拿到下一代通信技术的主导权。 这次研究成果不仅是基础科学对产业的引领作用体现出来了,也说明全球科技竞争已经深入到核心底层技术里去了。咱们要搞数字经济和智能社会,就得在追求性能极限的同时,还要把能效、成本和可靠性这些问题统筹好。只有大家一起坚持创新、开放合作才行啊。