Njemački znanstvenici postižu rekordnih 500 Gbps s novim silicijsko-germanijevim čipom

Njemački znanstvenici dosegli su prekretnicu u ovom procesu razvojem takozvanog sklopa "praćenja i zadržavanja" temeljenog na siliciju i germaniju (SiGe). Ova komponenta djeluje kao svojevrsno "sučelje" koje hvata izuzetno brzo promjenjive analogne signale i priprema ih za digitalnu pretvorbu.

Novi čip Instituta Heinz Nixdorf i njegovog istraživačkog tima može podnijeti više od 500 gigabita u sekundi (Gbps) u jednom kanalu koristeći kvadraturnu amplitudnu modulaciju. U višekanalnim konfiguracijama, brzina prijenosa mogla bi čak premašiti 100 terabita u sekundi, što je ključno za komunikacijske mreže na velike udaljenosti.

Korištenje silicij-germanijeve tehnologije nije slučajnost. Ovaj materijal omogućuje znatno veće brzine prebacivanja tranzistora uz smanjenje potrošnje energije. To je ključni faktor za budućnost podatkovnih centara, poslužitelja i usluga u oblaku, gdje veća propusnost izravno poboljšava učinkovitost cijelog sustava.

Maxim Weizel, istraživač na projektu, ističe da se dizajn suočio s izvanrednim tehničkim izazovima. Na tako visokim frekvencijama, čak i najmanja pogreška može uzrokovati izobličenje signala ili takozvani fazni šum. Kako bi postigli potrebnu točnost, oslanjali su se na napredne simulacije i visokoučinkovito računalstvo, prevladavajući ograničenja postojećih mjernih sustava.

Razvoj ovog čipa, u koji su bile uključene i institucije poput Sveučilišta RWTH Aachen, Tehnološkog instituta Karlsruhe i DESY-a, potvrđuje da brzina postaje odlučujuća konkurentska prednost u kontekstu umjetne inteligencije. Rezultati ovog rada objavljeni su u stručnoj literaturi o integriranim elektronsko-fotonskim sustavima za ultrabrzu obradu signala.