IT之家 1 月 27 日消息，加州大學(xué)爾灣分校（UCI）工程團隊于 1 月 22 日發(fā)布博文，宣布成功研發(fā)新型硅芯片收發(fā)器，將無線傳輸速度提升至光纖級別的 120 Gbps，換算后約為每秒傳輸 15 GB。

IT之家援引博文介紹，這款芯片收發(fā)器的無線傳輸速度遠超目前最先進的商用無線技術(shù)，理論上 Wi-Fi 7 為 30 Gbps，而 5G 毫米波（mmWave）技術(shù)則為 5 Gbps。

這意味著，這項新技術(shù)的傳輸速度是 5G 連接的 24 倍，不僅大幅刷新了無線傳輸?shù)乃俾始o錄，更在速度上首次匹敵數(shù)據(jù)中心通用的 100 Gbps 光纖電纜。

UCI 團隊指出現(xiàn)有通信工程面臨著“速度越快，功耗越高”的物理鐵律，依賴傳統(tǒng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的混合信號架構(gòu)在沖擊 100Gbps 速度時會遭遇嚴重的“性能墻”，導(dǎo)致芯片過熱甚至燒毀。

研究人員為解決該問題，并未盲目追求晶體管微縮，而是從電路拓撲結(jié)構(gòu)入手，摒棄了高耗能的數(shù)字域處理路徑，將復(fù)雜的信號處理任務(wù)從數(shù)字域轉(zhuǎn)移至模擬域。

針對發(fā)射端，團隊開發(fā)了名為“比特到天線”（Bits-to-Antenna）的全新架構(gòu)。該架構(gòu)完全摒棄了傳統(tǒng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），轉(zhuǎn)而利用三個同步的子發(fā)射器，直接在射頻域構(gòu)建信號。

論文第一作者 Zisong Wang 打比方稱，這種方法就像“出門前就把行李完美打包好”，而不是“一邊跑向機場一邊整理行李”。這一設(shè)計成功消除了“DAC 瓶頸”，在保證高速傳輸?shù)耐瑫r顯著降低了復(fù)雜度和功耗。

在接收端，團隊推出了“天線到比特”（Antenna-to-Bits）技術(shù)，旨在解決高頻信號處理中的“采樣瓶頸”。不同于傳統(tǒng)接收器強行數(shù)字化高速信號的做法，新芯片采用了“分層模擬解調(diào)”技術(shù)。

它在信號數(shù)字化之前，先在模擬域?qū)?fù)雜的數(shù)據(jù)層層剝離。這一策略使得接收芯片僅需消耗 230 毫瓦的功率即可處理 120Gbps 的信號，使其完全適用于智能手機等便攜式設(shè)備。

這項研究成果目前已整理為兩篇學(xué)術(shù)論文，分別詳述了“比特到天線”的發(fā)射器技術(shù)與“天線到比特”的接收器技術(shù)，并發(fā)表在《IEEE 固態(tài)電路期刊》上。

IT之家附上參考地址

• UC Irvine engineers invent wireless transceiver rivaling fiber-optic speed

• An Antenna-to-Bits F-Band 120-Gbps CMOS RF-64QAM Receiver

• A Bits-to-Antenna F-Band 120-Gb/s CMOS RF-64QAM Transmitter for FutureG Wireless Links

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