Pesquisadores criam transceptor sem fio 24 vezes mais rápido que 5G

Pesquisadores criam transceptor sem fio 24 vezes mais rápido que 5G

Equipamento foi desenvolvido na Universidade da Califórnia (ilustração: Vitor Pádua/Tecnoblog)

Resumo

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine criaram um transceptor sem fio que atinge 120 Gb/s, 24 vezes mais rápido que o 5G mmWave.
Tecnologia utiliza chip de silício de 22 nanômetros, reduzindo consumo de energia para 230 miliwatts e facilitando produção em massa.
No entanto, a principal limitação é o alcance de sinal, que é muito menor que o 5G mmWave.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Irvine (EUA) desenvolveram um dispositivo de transmissão sem fio capaz de transmitir dados a 120 gigabits por segundo (Gb/s), que equivale a cerca de 15 gigabytes por segundo (GB/s). A velocidade é 24 vezes superior à do 5G mmWave e se aproxima das conexões de fibra óptica usadas em data centers, que geralmente operam a 100 Gb/s.

Para chegar a esse número, vale lembrar que um byte equivale a oito bits. Essa velocidade permitiria baixar cerca de três filmes em qualidade 4K (dependendo do nível de compressão dos arquivos) em um segundo, ou baixar um jogo pesado de 130 GB, como Black Myth: Wukong, em menos de nove segundos.

O equipamento desenvolvido pelos pesquisadores trabalha na faixa de 140 GHz e supera em larga margem as tecnologias sem fio disponíveis no mercado.

O Wi-Fi 7 atinge teoricamente até 30 Gb/s, enquanto o 5G mmWave chega a 5 Gb/s. A título de comparação, o 5G brasileiro, o mais rápido da América Latina, atinge velocidade média de 430,8 Mb/s. O novo transceptor opera a 15 GB/s, cerca de 277 vezes mais rápido que a melhor rede comercial do país.

O estudo foi publicado em dois artigos no periódico IEEE Journal of Solid-State Circuits (JSSC).

Como a tecnologia funciona?

A equipe liderada pelo pesquisador Zisong Wang substituiu os conversores digitais-analógicos (DAC) tradicionais por três sub-transmissores sincronizados, o que reduz drasticamente o consumo de energia.

O diferencial está no processamento analógico. O transceptor realiza operações complexas no domínio analógico, ao invés do digital, o que permite que o chip consuma apenas 230 miliwatts. Um DAC convencional capaz de processar 120 Gb/s demandaria vários watts de potência.

Segundo o diretor do Laboratório de Circuitos Integrados de Comunicação em Nanoescala da UC Irvine, Payam Heydari, se fossem usados métodos tradicionais, a bateria de dispositivos móveis de próxima geração duraria minutos.

Tecnologia demonstrou ser mais veloz que o 5G (ilustração: Vitor Pádua/Tecnoblog)

O chip é fabricado em silício com processo de 22 nanômetros, usando tecnologia de silício sobre isolante totalmente depletado. Esse processo é mais simples que os nós de 2 nanômetros ou 18 A usados por empresas como TSMC e Samsung, o que facilita a produção em massa e reduz custos.

Além disso, os pesquisadores destacam que a tecnologia pode substituir quilômetros de cabos em data centers, reduzindo custos de instalação e operação em ambientes com servidores.

Quais são as limitações da tecnologia?

A principal restrição está no alcance do sinal. O 5G mmWave atual, que opera a até 71 GHz, já tem alcance limitado a cerca de 300 metros. Como o novo transceptor opera em frequências ainda mais altas (140 GHz), o raio de cobertura tende a ser menor.

Wang comentou ao Tom’s Hardware que a Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos e os órgãos responsáveis pelos padrões 6G estão analisando o espectro de 100 GHz como a nova fronteira para comunicações sem fio.

No entanto, para adoção em larga escala, será necessário desenvolver métodos de extensão de alcance e gerenciamento de interferências, além de integrar o sistema às redes já existentes. Ou seja: sem inovações que melhorem o alcance do sinal, as cidades ficariam repletas de estações base de alta velocidade, tornando inviável.
Pesquisadores criam transceptor sem fio 24 vezes mais rápido que 5G

Pesquisadores criam transceptor sem fio 24 vezes mais rápido que 5G
Fonte: Tecnoblog