Vědci vyvíjejí „celopektrum“ 6G čip, který by mohl přenášet data při 100 gigabitech za sekundu-10 000krát rychlejší než 5G
Vědci v Čína A USA vyvinuly malý 6G čip, který by mohl na venkově způsobit pomalé a nespolehlivé rychlosti dat na minulost – a je to stokrát rychlejší než rychlosti stahování smartphonu.
5G je současný zlatý standard pro bezdrátovou komunikaci a obvykle používá frekvence pod 6 gigahertz, i když se to liší od země k zemi. Síť nejvyšší výkonnosti v USA v první polovině roku 2025 nabídla rychlost stahování 5G 299,36 megabitů za sekundy.
Na druhou stranu, 6G, Kteří odborníci říkají, že budou připraveni v roce 2030Očekává se, že použijí více frekvenčních pásů a má potenciál být 10 000krát rychlejší než 5G. Problémy s poklepáním na 6G však spočívají v tom, že zařízení budou potřebovat více komponent, aby se zapojily do různých radiofrekvenčních pásů-něco, co moderním zařízením chybí.
Nyní však vědci integrovali celé bezdrátové spektrum pokrývající devět radiofrekvenčních (RF) pásů-od 0,5 do 110 GHz-do čipu měřícího pouze 0,07 o 0,43 palce (1,7 x 11 milimetrů).
Nový čip je také schopen dosáhnout rychlosti přenosu dat více než 100 gigabitů za sekundu, včetně nízkých pásů používaných ve venkovských oblastech, kde mohou být rychlosti notoricky pomalé. Komunikace také zůstala stabilní v celém spektru, zjistili vědci. Odhalili svůj výzkum ve studii zveřejněné 27. srpna v časopise Příroda.
Aby se tato rychlost dat uvedla do kontextu, mohlo by 1 000 smartphonů zabudovaných do čipu streamovat 8K Ultra-High-Defition Video současně bez slabšího výkonu, Podle čínských státních médií Xinhua.
Související: Rychlost bezdrátových dat zasáhla 938 Gbps – nový záznam a 10 000krát rychlejší než 5G
Toto „univerzální hardwarové řešení pro všechny velikosti“, jak to vědci popsali ve studii, by mohl být dynamicky překonfigurován pro přepínání frekvenčního pásma v závislosti na tom, kdy je to vyžadováno.
To je důležité, protože zařízení využívající 6G budou využívat různá bezdrátová spektra – od mikrovlnné trouby, milimetrová vlna (mmwave) po Terahertz (THz) pásma – vědci poznamenali.
Vysokofrekvenční pásy MMWAVE a SUB-THz-mezi 100 GHz a 300 GHz-budou použity pro aplikace, které vyžadují extrémně nízkou latenci, jako je vysokorychlostní výpočetní inteligenci (AI) a dálkové snímání. Ale k zajištění pokrytí napříč širokými oblastmi jsou vědci ve studii stále potřebné sub-6 GHz a mikrovlnné pásy.
Světlý přístup k 6G
Problém se současným bezdrátovým hardwarem, uvedli vědci ve studii, je, že je navržen tak, aby fungoval v úzké frekvenci. V současné době by zavádění 6G vyžadovalo několik různých systémů pro různé pásy, což by bylo rozsáhlé nasazení nákladné a složité.
Nový čip vědců by mohl potenciálně nahradit více systémů tím, že zaujme duální elektrooptický přístup-pomocí světla k vytvoření stabilních signálů napříč RF spektrem. Širokopásmový elektrooptický modulátor převádí bezdrátové signály na optické signály, které se poté procházejí laditelnými optoelektronickými oscilátory-tyto obvody používají světlo a elektřinu k generování rádiových frekvencí, z mikrovlnného pásma po pásmo THz.
Vědci vyrobili svůj čip z tenkého filmu lithia niobát (TFLN) namísto tradičního lithia niobát, který se používá k modulaci světla při vysokých rychlostech. Tfln se stal Go-to pro telekomunikační hardware nové generace kvůli své schopnosti dodávat vyšší šířky pásma při nižší latenci.
Když je zavedeno 6G a více lidí požaduje více dat, buněčné sítě se nevyhnutelně přeplní – jako 5G sítě jsou v době špičky. Vyšší provoz by mohl vést k přetížení a pomalejší rychlosti dat.
Nový systém se vyhýbá rušení pomocí toho, co vědci popisují jako „adaptivní správu spektra“. Normálně jsou signály napěchovány do jednoho nebo dvou frekvenčních pásů, ale s tímto novým čipem mohou signály přepínat mezi více frekvencemi bez ohrožení přenosu dat. To by mohlo snížit pravděpodobnost signalizačních problémů na velkých událostech nebo v přeplněných prostorech, kde se desítky tisíc zařízení připojují k síti současně.
„Tato technologie je jako budování superlementové dálnice, kde jsou elektronické signály vozidla a frekvenční pásma jsou jízdní pruhy,“ Wang XingjunAssociate děkan školy elektroniky na Pekingské univerzitě řekl Xinhua.
Zatímco Wang a jeho spoluautoři věří, že jejich 6G „plný spektrální“ čip má potenciál být zabudován do všech kompatibilních zařízení, je třeba provést spoustu práce, aby se vybudovala infrastrukturu pro další generaci bezdrátové komunikace.
