Δεκάδες gigabits ανά δευτερόλεπτο: Επαναστατικό τσιπ ανοίγει τον δρόμο για ηλεκτρονικά νέας γενιάς

Ένα πρωτοποριακό, υψηλών συχνοτήτων ηλεκτρονικό τσιπ, ικανό για μετάδοση δεκάδων gigabits δεδομένων ανά δευτερόλεπτο- αφήνοντας πίσω κατά πολύ τις ταχύτερες συνδέσεις Ίντερνετ που υπάρχουν σήμερα- ανέπτυξαν μηχανικοί του University of California, Davis.

Ο Ομίντ Μομένι, βοηθός καθηγητής ηλεκτρολογίας και μηχανολογίας υπολογιστών στο UC Davis και ο διδακτορικός φοιτητής Χοσεΐν Τζαλίλι σχεδίασαν το τσιπ χρησιμοποιώντας ένα σύστημα κεραίας phased array: Τα συστήματα αυτά διοχετεύουν την ενέργεια από πολλαπλές πηγές σε μία και μόνη ακτίνα, η οποία μπορεί να στοχευθεί σε συγκεκριμένο σημείο. Όπως σημειώνει ο Μομένι, τα phased arrays είναι δύσκολα στη δημιουργία, ειδικά σε υψηλότερες συχνότητες, υπογραμμίζοντας πως «είμαστε οι πρώτοι που πετύχαμε τόσο μεγάλο bandwidth σε αυτή τη συχνότητα».

Το πρωτότυπο που έφτιαξαν οι Μομένι και Τζαλίλι λειτουργεί επιτυχώς στα 370 GHz με 52 GHz bandwidth. Συγκριτικά, τα ραδιοκύματα FM εκπέμπουν μεταξύ 87,5 και 108 MΗz, ενώ τα δίκτυα 4G και LTE λειτουργούν γενικά μεταξύ των 800 MHz και των 2,6 Ghz, με μέχρι και 20 MHz bandwidth.

Τα περισσότερα σημερινά ηλεκτρονικά είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν σε χαμηλότερες συχνότητες. Ωστόσο, η αυξανόμενη ζήτηση για ταχύτερες επικοινωνίες, και οι νέες και ανερχόμενες εφαρμογές αισθητήρων και imaging επιτάσσουν την ανάπτυξη τεχνολογιών που λειτουργούν σε υψηλότερες συχνότητες.

Όπως επισημαίνει ο Μομένι, θεωρητικά, τα δίκτυα 4G έχουν φτάσει στο όριό τους όσον αφορά στο data rate. «Καθώς συνεχίζουμε να μεταβαίνουμε σε συστήματα όπως το cloud computing και τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας νέας γενιάς, η ανάγκη για ταχύτητα αυξάνεται. Υψηλότερες ταχύτητες σημαίνουν περισσότερο bandwidth, και περισσότερο bandwidth σημαίνει υψηλότερο data rate».

Τα μελλοντικά σχέδια των ερευνητών περιλαμβάνουν ενσωμάτωση του τσιπ σε συστήματα imaging και τηλεπικοινωνιών. Το τσιπ παρουσιάστηκε στην IEEE International Solid-State Circuits Conference νωρίτερα μέσα στο έτος.