日本突破D波段CMOS收發(fā)器實現(xiàn)640Gbps無線傳輸新紀元

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

隨著科技的不斷進步，我們身邊的數(shù)據(jù)流量呈爆炸性增長，這就要求無線系統(tǒng)具備更高的數(shù)據(jù)處理能力和傳輸速度。目前，市場上的5G系統(tǒng)雖已為我們帶來了高達10Gbps的傳輸速度，但其仍難以滿足日益增長的數(shù)據(jù)需求。因此，人們開始將目光轉(zhuǎn)向更高的頻段，探索能夠保持信號強度且經(jīng)濟高效的發(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56GHz的信號鏈帶寬，而且發(fā)射機集成電路芯片尺寸僅為1.87mm×3.30mm，接收機集成電路芯片尺寸更是達到了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。它成功實現(xiàn)了16QAM和32QAM等多級調(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個發(fā)射器和4個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。每個天線都能夠獨立處理自己的數(shù)據(jù)流，從而實現(xiàn)了快速通信。當使用16QAM調(diào)制時，每個通道的速度竟然高達160Gbps，整個系統(tǒng)的總速度更是達到了驚人的640Gbps。

這一速度的實現(xiàn)，標志著無線傳輸技術(shù)的一次重大飛躍。與當前的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，無疑將為下一代無線系統(tǒng)的發(fā)展提供強有力的支持。

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，還將為各種需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用場景帶來革命性的變化。

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

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，能夠在短時間內(nèi)處理海量信息。這對于需要遠程操控和需要快速響應(yīng)的系統(tǒng)來說，無疑將帶來極大的便利和優(yōu)勢。

在這個信息時代，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)器芯片組的問世，正是我們追求夢想道路上的又一重要里程碑。它將引領(lǐng)我們走向一個更加自由、便捷、高效的信息時代。