Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне (UCI) представили экспериментальный полупроводниковый чип-трансивер, демонстрирующий способность работать с нетипично высокой для кремниевых технологий частотой 140 ГГц. Это открывает путь к созданию более мощных и энергоэффективных устройств на привычной и дешёвой кремниевой основе.

Как такого добились?

Разработчики использовали архитектуру, сочетающую цифровую и аналоговую обработку. Причем основную часть работы, требующую сложных вычислений, они перенесли в аналоговую область.

В частности, новый передатчик команды полностью исключает использование ЦАП, формируя сигналы непосредственно в радиочастотной области с помощью трех синхронизированных субпередатчиков. На фото:

• PRBS - это генератор псевдослучайной последовательности битов,
• LO - локальный генератор,
• QPSK - квадратурная фазовая манипуляция,
• Sub-TX - блок субпередатчика,
• SPI - последовательный периферийный интерфейс
• антенна
• Устройство реализует кодирование 64QAM.

На втором фото показан приемник.

• RXFE - приемник,
• VGA - усилитель с переменным коэффициентом усиления,
• CTLE - линейный эквалайзер непрерывного времени
• CDR - восстановление тактовой частоты и данных
• BB - процессор базовой полосы

Приемник реализует метод "иерархической аналоговой демодуляции" - сигнал раскладываются в аналоговой области, данные из него извлекаются с минимальными затратами мощности.

Приемный чип изготовлен по технологии 22 нм с полностью обедненным кремнием на изоляторе, потребляет всего 230 милливатт энергии.

Проект финансировало Минобороны США.

Зачем это нужно?

Разработчики говорят о своем изделии, как о "беспроводном волоконно-оптическом патч-корде", поскольку оно позволяет обеспечивать скорости близкие к тому, что дает ВОЛС-соединение, но без оптоволокна. Но наверняка найдутся и другие применения данному подходу.

Удивительно, что можно "выжать" из кремниевой технологии. Весь совсем недавно считалось, что ее возможности ограничены на уровне нескольких ГГц.

по материалам UC Irvine, фото - Паям Хейдари / Калифорнийский университет в Ирвайне

--

За новостями наземного и спутникового телекома удобно следить в телеграм-канале abloud62. Региональные новости телекома, новости искусственного интеллекта и ЦОД вы найдете в канале abloudRealTime, новости микроэлектроники можно найти в моем канале RUSmicro, также подключайтесь к каналу Бойко про телеком ВКонтакте

теги горизонты технологий терагерцы шестое поколение терагерцовые технологии

--