日本突破D波段CMOS收發(fā)器實(shí)現(xiàn)640Gbps無(wú)線傳輸新紀(jì)元

在信息爆炸的時(shí)代，數(shù)據(jù)傳輸速度已成為衡量科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一。近日，日本國(guó)家信息通信技術(shù)研究所與東京工業(yè)大學(xué)的研究人員攜手，在美國(guó)檀香山舉行的2024年IEEE VLSI技術(shù)與電路研討會(huì)上發(fā)布了一項(xiàng)震撼世界的科研成果——一種新型D波段硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）收發(fā)器芯片組，其無(wú)線最高傳輸速度高達(dá)640Gbps，再次刷新了人類對(duì)無(wú)線傳輸速度的極限認(rèn)知。

隨著科技的不斷進(jìn)步，我們身邊的數(shù)據(jù)流量呈爆炸性增長(zhǎng)，這就要求無(wú)線系統(tǒng)具備更高的數(shù)據(jù)處理能力和傳輸速度。目前，市場(chǎng)上的5G系統(tǒng)雖已為我們帶來(lái)了高達(dá)10Gbps的傳輸速度，但其仍難以滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求。因此，人們開(kāi)始將目光轉(zhuǎn)向更高的頻段，探索能夠保持信號(hào)強(qiáng)度且經(jīng)濟(jì)高效的發(fā)射器和接收器。

此次研發(fā)的D波段114—170GHz CMOS收發(fā)器芯片組，便是這一探索的杰出成果。這款芯片組不僅具有高達(dá)56GHz的信號(hào)鏈帶寬，而且發(fā)射機(jī)集成電路芯片尺寸僅為1.87mm×3.30mm，接收機(jī)集成電路芯片尺寸更是達(dá)到了1.65mm×2.60mm，展現(xiàn)出了極高的集成度和便攜性。

在能力評(píng)估中，這款D波段CMOS收發(fā)器芯片組展現(xiàn)出了驚人的性能。它成功實(shí)現(xiàn)了16QAM和32QAM等多級(jí)調(diào)制方案的高線性度，解決了以往集成電路收發(fā)器的主要障礙。而在具有4個(gè)發(fā)射器和4個(gè)接收器模塊的多輸入多輸出配置中，該芯片組更是表現(xiàn)出色。每個(gè)天線都能夠獨(dú)立處理自己的數(shù)據(jù)流，從而實(shí)現(xiàn)了快速通信。當(dāng)使用16QAM調(diào)制時(shí)，每個(gè)通道的速度竟然高達(dá)160Gbps，整個(gè)系統(tǒng)的總速度更是達(dá)到了驚人的640Gbps。

這一速度的實(shí)現(xiàn)，標(biāo)志著無(wú)線傳輸技術(shù)的一次重大飛躍。與當(dāng)前的5G系統(tǒng)相比，這款D波段CMOS收發(fā)器芯片組的傳輸速度快了10—100倍。更重要的是，它采用了低成本的CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，使得批量生產(chǎn)具有極高的成本效益。這一突破性的成果，無(wú)疑將為下一代無(wú)線系統(tǒng)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

想象一下，每秒鐘能夠傳輸640G比特的數(shù)據(jù)，這意味著在短短1秒鐘內(nèi)，我們就可以下載幾十部高清電影。這樣的速度，不僅將極大地提升我們的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，還將為各種需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)革命性的變化。

在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域，高速的數(shù)據(jù)傳輸將使得車輛能夠?qū)崟r(shí)獲取路況信息、與其他車輛進(jìn)行通信，從而提高行駛的安全性和效率。在遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生可以實(shí)時(shí)獲取患者的各項(xiàng)生理數(shù)據(jù)，為患者提供及時(shí)的診斷和治療建議。在先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)中，用戶將能夠享受到更加流暢、逼真的游戲體驗(yàn)。

此外，這款D波段CMOS收發(fā)器芯片組還具有更高的靈敏度和更大的信息承載能力，能夠在短時(shí)間內(nèi)處理海量信息。這對(duì)于需要遠(yuǎn)程操控和需要快速響應(yīng)的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑將帶來(lái)極大的便利和優(yōu)勢(shì)。

在這個(gè)信息時(shí)代，我們一直在追求更快的速度、更低的成本、更可靠的設(shè)備。而這款D波段CMOS收發(fā)器芯片組的問(wèn)世，正是我們追求夢(mèng)想道路上的又一重要里程碑。它將引領(lǐng)我們走向一個(gè)更加自由、便捷、高效的信息時(shí)代。