Новітні технології у світі бездротового зв’язку

Завдяки фінансовій підтримці від DARPA, науковці здійснили значний прорив у галузі бездротового зв'язку, переносячи передачу даних у зовсім інший рівень — буквально.

Дослідницька група з Університету Флориди представила інноваційну концепцію, яка використовує напівпровідникові технології для створення тривимірних процесорів. Ці процесори, за їх словами, можуть значно покращити можливості передачі великих обсягів даних у всесвітньому масштабі.

Цей прорив, здійснений завдяки фінансовій підтримці від DARPA, відкриває нову еру у бездротовому зв'язку, за словами вчених з Університету Флориди. Нинішні засоби бездротового зв'язку в основному використовують планарні процесори, але вони мають обмеження, пов'язані з їхньою двовимірною природою та роботою в електромагнітному спектрі.

Напівпровідники — це матеріали з унікальними електропровідними властивостями, що лежать між провідниками та ізоляторами. Їхні властивості, такі як питомий опір, зазвичай залежать від температури, що робить їх привабливими для розширення можливостей традиційних електронних компонентів.

Вченим з Університету Флориди вдалося використати ці властивості напівпровідників для створення тривимірних процесорів, які можуть радикально змінити майбутнє бездротового зв'язку. Доктор Розбег Табрізіан, керівник дослідницької групи, вважає, що ця розробка відкриває двері для нових можливостей у бездротовому зв'язку, особливо в контексті зростаючої потреби в реальному часі та використанні штучного інтелекту.

«Здатність передавати дані більш ефективно та з більшою надійністю відкриє двері у світ нових можливостей», – відзначив Табрізіан, який є доцентом кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії Університету Флориди. Табрізіан додав, що ця технологія також має потенціал для «підживлення прогресу у таких секторах, як розвиток розумних міст, телемедицина та доповнена реальність».

Існуючі технології, що застосовуються в наших засобах зв’язку – таких, як смартфони, – передають інформацію, перетворюючи дані на електромагнітні хвилі, які потім поширюються серед мільярдів користувачів, і цей процес триває протягом усього дня. Для забезпечення ефективного та надійного процесу переміщення даних на різних частотах, використовуються спектральні процесори.

Однак, відзначає Табрізіан, навантаження на сектор технологій зв’язку майже сягнула позначки, що визначає максимальне навантаження даними, які можуть оброблятися, і причина такого стану речей не в останню чергу полягає в обмеженнях двовимірних планарних процесорів.

«Планарна структура процесорів перестала бути практичною, оскільки вона заганяє нас у тісні рамки, які формує дуже обмежений спектр частот», – нещодавно заявив Табрізіан. Додайте до цього зростання обсягів впровадження штучного інтелекту в різних сферах, а також інших технологій, які значно підвищують вимоги до технологій бездротової передачі.

Для Табрізіан і його колег відповіддю на цю головоломку стала розробка тривимірного наномеханічного резонатора, для створення якого вони скористалися методом так званої обробки комплементарного метал-оксид-напівпровідника (CMOS).

Тебрізіан і його команда використовували напівпровідникові технології в різних сферах, що дозволило їм успішно інтегрувати різноманітні процесори, які працюють на певних частотах, об’єднавши їх всі в одному чіпі.

Результатом стало дещо більше, ніж просто процесор, який може передавати бездротові дані в трьох вимірах: ці технології забезпечують продуктивність, яка сильно відрізняється від продуктивності їхніх двовимірних попередників, і за своєю суттю є масштабованими, займаючи при цьому менше місця, ніж теперішні технології

По суті, команді вдалося досягти такого результату завдяки створенню своєрідного спектрального процесора, відмінного від решти подібних продуктів.

Девід Арнольд, помічник завідувача відділу електротехніки та комп’ютерної інженерії та член команди Тебрізіана, відзначив, що запропонована ними технологія є по-справжньому революційною.

«Новий підхід, який запропонував застосовувати до багатодіапазонних радіочипсетів з гнучкою зміною частот доктор Тебрізіан, не лише вирішує величезну виробничу потребу, але також дозволяє розробникам створювати нові стратегії зв’язку в умовах дедалі більшої перевантаженості бездротових систем», – відзначив Арнольд у своїй заяві.

«Простіше кажучи, наші бездротові пристрої працюватимуть краще, швидше та безпечніше», – додав Арнольд.

Він також відзначає, що ця технологія може стати важливим кроком у розвитку різних галузей, таких як розумні міста, телемедицина та доповнена реальність.

Дослідження Табрізіана та його команди, яке було опубліковане в журналі Nature 20 лютого 2024 року, представляє собою значний крок у напрямку ефективнішого та надійнішого бездротового зв'язку.

Джерело mediasat.info