德国科学家利用新型硅锗芯片实现了创纪录的 500 Gbps 传输速度。

帕德博恩大学海因茨·尼克斯多夫研究所的研究人员在PACE项目中开发出一种革命性的硅锗芯片。该技术在带宽和采样率方面创造了新的世界纪录，为5G和6G网络、人工智能以及自动驾驶汽车的先进传感器系统实现闪电般的数据传输铺平了道路。

照片：杰夫·菲特洛/莱斯大学

德国科学家在这一领域取得了里程碑式的进展，他们开发出了一种基于硅锗（SiGe）的所谓“跟踪保持”电路。该元件充当一种“接口”，能够捕获变化极其迅速的模拟信号，并将其转换为数字信号。

海因茨·尼克斯多夫研究所及其研究团队研发的新型芯片，采用正交幅度调制技术，单通道传输速率可超过500吉比特每秒（Gbps）。在多通道配置下，传输速率甚至可以超过100太比特每秒，这对于长距离骨干通信网络至关重要。

采用硅锗技术并非偶然。这种材料能够显著提高晶体管的开关速度，同时降低功耗。这对于未来的数据中心、服务器和云服务至关重要，因为更高的带宽能够直接提升整个系统的效率。

该项目的研究员马克西姆·魏泽尔指出，这项设计面临着非凡的技术挑战。在如此高的频率下，即使是最小的误差也会导致信号失真，即所谓的相位噪声。为了达到所需的精度，他们依靠先进的仿真技术和高性能计算，克服了现有测量系统的局限性。

这款芯片的研发，也得到了亚琛工业大学、卡尔斯鲁厄理工学院和德国电子同步加速器中心（DESY）等机构的参与，证实了速度正成为人工智能领域一项决定性的竞争优势。该研究成果已发表在关于用于超快信号处理的集成电子-光子系统的专业期刊上。