316
Исследователи из Университета Флориды разработали новую технику, используя полупроводниковые технологии для производства процессоров, значительно повышающих эффективность передачи больших объемов данных по всему миру. Инновация, представленная на текущей обложке журнала Природа Электроника, готова изменить ландшафт беспроводной связи в то время, когда прогресс ИИ резко увеличивает спрос.
Традиционно беспроводная связь полагалась на планарные процессоры, несмотря на эффективность, ограниченные своей двумерной структурой для работы в ограниченной части электромагнитного спектра. Подход, разработанный UF, использует мощность полупроводниковой технологии, чтобы вывести беспроводную связь в новое измерение – буквально.
Исследователи успешно перешли от планарных к трехмерным процессорам, положив начало новой эре компактности и эффективности передачи данных.
Улучшенная передача данных и программы
Доктор философии Розбех Табризиан, доцент кафедры электротехники и компьютерной инженерии UF, чья команда разработала трехмерный процессор, сказал, что это ключевой момент в эволюции беспроводной связи, поскольку мир становится все более зависимым от бесперебойного соединения. и обмен данными в реальном времени
"Способность передавать данные более эффективно и надежно откроет двери для новых возможностей, способствуя прогрессу в таких сферах, как "умные" города, удаленное здравоохранение и дополненная реальность", - сказал он.
Сейчас данные в наших мобильных телефонах и планшетах превращаются в электромагнитные волны, распространяющиеся туда и обратно между миллиардами пользователей. Подобно тому, как дизайн автомагистрали и светофоры обеспечивают эффективное движение транспорта через город, фильтры или спектральные процессоры перемещают данные на разных частотах.
Ограничение традиционных процессоров
"Инфраструктура города может обслуживать только определенный уровень трафика, и если вы продолжаете увеличивать количество автомобилей, у вас возникнут проблемы", - сказал Тебризиан. «Мы начинаем добиваться максимального количества данных, которые можем эффективно перемещать. Планарная структура процессоров больше не практична, поскольку они ограничивают очень ограниченным диапазоном частот».
С появлением искусственного интеллекта и автономных устройств повышенный спрос потребует гораздо больше светофоров в виде фильтров на различных частотах, чтобы перемещать данные туда, куда они предназначены.
"Подумайте об этом как о огнях на дороге и в воздухе", - сказал Тебризиан. «Это становится беспорядком. Один чип, изготовленный только для одной частоты, больше бессмыслен».
Тебризиан и его коллеги по инженерному колледжу Герберта Вертхайма используют технологию CMOS или дополнительный процесс изготовления металлооксидных полупроводников для создания трехмерного наномеханического резонатора.
"Используя сильные стороны полупроводниковых технологий в интеграции, маршрутизации и упаковке, мы можем интегрировать разные процессоры, зависимые от частоты, на одном чипе", - сказал Тебризиан. "Это огромное преимущество".
Трехмерные процессоры занимают меньшее физическое пространство, обеспечивая повышенную производительность и неограниченную масштабируемость, что означает, что они могут отвечать возрастающим требованиям.
«Этот совершенно новый тип спектрального процессора, объединяющего разные частоты в одном монолитном чипе, действительно меняет правила игры», — сказал Дэвид Арнольд, заместитель заведующего отделом электротехники и компьютерной инженерии. «Доктор. Новый подход Tabrizian к многодиапазонным радиочипсете с гибким изменением частот не только решает огромную производственную проблему, но и позволяет дизайнерам представить совершенно новые стратегии связи в условиях растущей перегрузки беспроводной связи. Проще говоря, наши беспроводные устройства будут работать лучше, быстрее и безопаснее».
