Цивилизация
Радиоинженеры из Наньянского технологического университета (NTU, Сингапур) и Института коммуникаций I²R, курируемого Агентством по науке, исследованиям и технологиям A*STAR (главным интегратором сингапурского научно-промышленного кластера), разработали революционный радиочип Virtus, позволяющий передавать большие пакеты данных со сверхвысокой скоростью — 2 гигабита в секунду.
Для беспроводной передачи двухчасового фильма, записанного на стандартный 8-гигабайтный DVD, устройствам, снабженным таким чипом, потребуется, например, полминуты. А для комплекта из 80 песен в формате MP3, занимающего 250 мегабайт, меньше секунды.
Чип отличается низким уровнем энергопотребления и способен передавать и принимать крупные пакеты данных, работая в миллиметровом радиодиапазоне.
Используемая в нем технология позволит маломощным мобильным гаджетам, смартфонам и планшетным компьютерам, осуществлять беспроводной и сверхскоростной обмен «тяжелыми» файлами как между собой, так и со стационарными устройствами.
Сейчас, чтобы вывести со смартфона или планшетника видео высокой четкости на большой экран, нужно подключить его к телевизору или проектору с помощью специального кабеля, новый же чип позволит это делать без проводов, экономно расходуя заряд аккумулятора.
«Потребность в сверхвысокоскоростной беспроводной связи растет все время, но, к сожалению, существующие технологии существенно ограничивают коммуникационные возможности устройств. Нам удалось сделать существенный прорыв в мобильной цифровой радиосвязи, сконструировав компактное и энергоэкономное 60-гигагерцевое устройство для мультигигабитной беспроводной трансмиссии», — констатирует руководитель разработки Йео Киатсен, профессор Наньянского технологического университета (NTU).
Сообщение NTU не раскрывает технических деталей разработки, ключевым элементом которой является процессор, который «совмещает обработку радиосигналов с уникальной системой параллельных вычислений и архитектурой декодирования, обеспечивающими низкий уровень энергопотребления».
Команда NTU-I²R, состоящая из 30 исследователей, стала первой, кому удалось совместить приемопередающую антенну, трансивер (разработанный в NTU) и радиоцифровой процессор (разработанный I²R) в одной интегральной схеме.
Возможности чипа, защищенного 16 международными патентами, будут продемонстрированы в июне этого года на конференции Cоmputex (Тайвань). Как обещают разработчики, с помощью чипа будет осуществляться беспроводная трансляция HD-видео, хотя одним видео сфера применения устройства, конечно же, не ограничивается.
«Коммерческий потенциал цифровых радиочипов, работающих в миллиметровом диапазоне, очень большой и помимо чисто бытового использования для беспроводной трансляции HD-видео включает в себя беспроводные уличные дисплеи, мобильные распределенные вычислительные сети, интерактивные видеоигры, и так далее», — указывает профессор Йео.
Новый радиочип призван заменить bluetooth — технологию передачи данных на близкие расстояния, появившуюся на заре цифровой мобильной связи.
Сейчас, на фоне современных выскопроизводительных смартфонов и планшетников, частота процессоров которых уже перевалила за гигагерцевую планку, Bluetooth выглядит анахронизмом из-за низкой скорости передачи данных (до 2–3 Мб/c), ограничивающей его применение обменом фотографиями и звуковыми файлами. Область применения нового радиочипа Virtus такая же, что и у Bluetooth, — коммуникации на близких, в пределах видимости, расстояниях, так как миллиметровый диапазон радиоволн, который он использует, уже не так удобен для дальней связи из-за сильного поглощения миллиметровых волн атмосферным кислородом и водяным паром.
Интересно, что именно на 60 ГГц — рабочую частоту Virtus — приходится максимальное затухание миллиметровых волн в линии поглощения кислородом.
По всей видимости, эта частота была выбрана разработчиками чипа, чтобы не «залезать на территорию» спутниковых телекоммуникаций, где популярен миллиметровый диапазон, но его «слепые окна» (22,2 и 180 ГГц для H2O, 60 и 118,8 ГГц для O2 ) не используются.
С другой стороны, новый энергосберегающий чип позволит упростить задачу конструкторам наноспутников, энергоресурсы которых сильно ограничены. Группировки таких дешевых наноспутников должны общаться между собой именно в этом радиодиапазоне, практически исключающем подслушивание и диверсионное прерывание межспутниковых коммуникаций с Земли, поэтому чип Virtus здесь очень пригодится. Кстати, технологии спутниковых телекоммуникаций — одно из основных исследовательских направлений в Наньянском технологическом университете.