Ilmuwan mengembangkan chip 6G 'spektrum penuh' yang dapat mentransfer data pada 100 gigabit per detik-10.000 kali lebih cepat dari 5g
Ilmuwan di Cina Dan AS telah mengembangkan chip 6G kecil yang dapat membuat kecepatan data yang lambat dan tidak dapat diandalkan di pedesaan menjadi sesuatu dari masa lalu – dan ratusan kali lebih cepat daripada kecepatan unduhan ponsel cerdas Anda saat ini.
5G adalah standar emas saat ini untuk komunikasi nirkabel, dan biasanya menggunakan frekuensi di bawah 6 gigahertz, meskipun ini bervariasi dari satu negara ke negara. Jaringan seluler berkinerja teratas di AS pada paruh pertama 2025 menawarkan kecepatan unduhan 5G 299.36 megabit per detik.
Di sisi lain, 6g, yang menurut para ahli akan siap pada tahun 2030diharapkan menggunakan beberapa pita frekuensi dan berpotensi 10.000 kali lebih cepat dari 5g. Namun, masalah dengan memanfaatkan 6G adalah bahwa perangkat akan membutuhkan banyak komponen untuk memanfaatkan pita frekuensi radio yang berbeda-sesuatu yang tidak dimiliki perangkat modern.
Tetapi sekarang, para peneliti telah mengintegrasikan seluruh spektrum nirkabel yang mencakup sembilan pita frekuensi radio (RF)-dari 0,5 hingga 110 GHz-menjadi chip yang berukuran hanya 0,07 kali 0,43 inci (1,7 kali 11 milimeter).
Chip baru juga mampu mencapai laju transmisi data lebih dari 100 gigabit per detik, termasuk pada pita rendah yang digunakan di daerah pedesaan, di mana kecepatan bisa terkenal lambat. Komunikasi juga tetap stabil di seluruh spektrum, para peneliti menemukan. Mereka mengungkapkan penelitian mereka dalam sebuah penelitian yang diterbitkan 27 Agustus di jurnal Alam.
Untuk memasukkan kecepatan data ini ke dalam konteks, 1.000 smartphone yang tertanam dengan chip dapat mengalirkan video 8K ultra-definisi secara bersamaan tanpa kinerja yang lebih lemah, Menurut media negara Cina Xinhua.
Terkait: Kecepatan data nirkabel mencapai 938 Gbps – catatan baru dan 10.000 kali lebih cepat dari 5g
Solusi perangkat keras satu ukuran untuk semua ini, “seperti yang dijelaskan para ilmuwan dalam penelitian ini, dapat dikonfigurasi ulang secara dinamis untuk mengganti pita frekuensi tergantung pada kapan ini diperlukan.
Ini penting karena perangkat yang memanfaatkan 6G akan memanfaatkan spektrum nirkabel yang berbeda – dari microwave, gelombang milimeter (MMWAVE) hingga pita terahertz (THz) – para peneliti mencatat.
Band MMWAVE dan sub-thz frekuensi tinggi-antara 100 GHz dan 300 GHz-akan digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan latensi yang sangat rendah, seperti komputasi kecerdasan buatan berkecepatan tinggi (AI) dan penginderaan jauh. Tetapi pita sub-6 GHz dan microwave masih diperlukan untuk memberikan cakupan di seluruh area yang luas, para ilmuwan menjelaskan dalam penelitian ini.
Pendekatan berbasis cahaya untuk 6g
Masalah dengan perangkat keras nirkabel saat ini, kata para ilmuwan dalam penelitian ini, adalah bahwa itu dirancang untuk beroperasi dalam frekuensi sempit. Seperti berdiri, meluncurkan 6G akan membutuhkan beberapa sistem yang berbeda untuk pita yang berbeda, yang akan membuat penyebaran skala luas menjadi mahal dan kompleks.
Chip baru para peneliti berpotensi menggantikan beberapa sistem dengan mengambil pendekatan elektro-optik ganda-menggunakan cahaya untuk menghasilkan sinyal stabil di seluruh spektrum RF. Modulator elektro-optik broadband mengubah sinyal nirkabel menjadi sinyal optik, yang kemudian dilewatkan melalui osilator optoelektronik yang dapat disunting-sirkuit ini menggunakan cahaya dan listrik untuk menghasilkan frekuensi radio, dari pita gelombang mikro hingga pita THZ.
Para ilmuwan membuat chip mereka dari film tipis lithium niobate (TFLN), bukan lithium niobate tradisional, yang digunakan untuk memodulasi cahaya dengan kecepatan tinggi. Tfln telah menjadi Go To untuk perangkat keras telekomunikasi generasi berikutnya Karena kemampuannya untuk memberikan bandwidth yang lebih tinggi pada latensi yang lebih rendah.
Ketika 6G diluncurkan dan lebih banyak orang menuntut lebih banyak data, jaringan seluler pasti akan menjadi ramai – seperti jaringan 5G berada pada waktu puncak. Lalu lintas yang lebih tinggi dapat menyebabkan kemacetan dan kecepatan data yang lebih lambat.
Sistem baru menghindari gangguan dengan menggunakan apa yang oleh para peneliti menggambarkan sebagai “manajemen spektrum adaptif.” Biasanya sinyal dijejalkan menjadi satu atau dua pita frekuensi, tetapi dengan chip baru ini, sinyal dapat beralih di antara beberapa frekuensi tanpa transmisi data dikompromikan. Ini dapat mengurangi kemungkinan masalah pensinyalan di acara -acara besar atau di ruang yang ramai, di mana puluhan ribu perangkat terhubung ke jaringan secara bersamaan.
“Teknologi ini seperti membangun jalan raya super di mana sinyal elektronik adalah kendaraan dan pita frekuensi adalah jalur,” kata penulis utama studi Wang XingjunAssociate Dekan School of Electronics di Peking University, mengatakan kepada Xinhua.
Sementara Wang dan rekan penulisnya percaya chip “spektrum penuh” 6G mereka memiliki potensi untuk tertanam ke dalam semua perangkat yang kompatibel, banyak pekerjaan yang perlu dilakukan untuk membangun infrastruktur untuk generasi komunikasi nirkabel berikutnya.
