Chip mới tạo ra mạng 'nhanh hơn 5G tới 100 lần'

Viện Công nghệ và Truyền thông Quốc gia Nhật Bản và Đại học Công nghệ Tokyo đã phát triển một loại chip thu phát băng tần D (D-band) mới với băng thông 56GHz sử dụng công nghệ bán dẫn oxit kim loại bổ sung silicon (CMOS) đã đạt tốc độ truyền tải không dây nhanh nhất thế giới lên tới 640Gbps.

Kết quả này đã được công bố tại Hội thảo Công nghệ và Mạch VLSI IEEE 2024 tại Honolulu, Mỹ.

Các hệ thống không dây cần hoạt động ở dải băng tần cao hơn để xử lý lượng dữ liệu ngày càng tăng với tốc độ nhanh hơn. Hệ thống 5G hiện tại hoạt động trong dải tần từ 24 đến 47GHz, có thể cung cấp tốc độ lên tới 10Gbps.

Chip thu phát CMOS D-band mới hoạt động trong dải tần từ 114 đến 170GHz với băng thông tín hiệu 56GHz. Chip mạch tích hợp của bộ phát có kích thước là 1,87mm x 3,30mm và của bộ thu là 1,65mm x 2,60mm.

Kết quả thử nghiệm cho thấy, thiết bị này đạt được độ tuyến tính cao với các sơ đồ điều chế nhiều cấp như 16QAM và 32QAM, giải quyết các trở ngại chính của các chip thu phát mạch tích hợp trước đây.

Đặc biệt, chip này thể hiện hiệu suất ấn tượng trong cấu hình đa đầu vào đa đầu ra (MIMO) với 4 bộ phát và 4 bộ thu, mỗi ăng-ten có thể xử lý luồng dữ liệu riêng của mình, cho phép truyền tải nhanh chóng. Khi sử dụng điều chế 16QAM, tổng tốc độ đạt được là 640Gbps, tốc độ mỗi kênh đạt 160Gbps. Điều này có nghĩa là mỗi giây có thể truyền tải 640Gb, có thể tải về hàng chục bộ phim HD trong một giây.

Những tốc độ truyền tải này nhanh hơn hệ thống 5G hiện tại từ 10 đến 100 lần. Đây là tốc độ truyền tải không dây cao nhất từng được ghi nhận, đạt được bằng công nghệ CMOS với chi phí thấp, giúp sản xuất hàng loạt trở nên hiệu quả về mặt kinh tế.

Chip này dự kiến sẽ trở thành nền tảng cho hệ thống không dây thế hệ tiếp theo.