- PCMag.com
Jakarta – Belum lama ini beredar kabar penelitian mengenai sebuah arsitektur chip pertama yang menggunakan komponen berbasis elektronik dan cahaya dapat membuka jalan bagi teknologi 6G.
Dilansir VIVA Tekno dari Live Science, Selasa, 19 Desember 2023, penelitian yang dipublikasikan pada 20 November di Nature Communications ini menawarkan cetak biru untuk chip komunikasi yang dibutuhkan untuk radar canggih, sistem satelit, jaringan nirkabel canggih (Wi-Fi), dan bahkan teknologi seluler 6G dan 7G generasi mendatang.
Teknologi 6G
- Istimewa
Dengan mengintegrasikan komponen berbasis cahaya, atau fotonik, ke dalam papan sirkuit berbasis elektronik konvensional, para peneliti secara dramatis meningkatkan bandwidth frekuensi radio (RF), sekaligus menunjukkan peningkatan akurasi sinyal pada frekuensi tinggi.
Mereka membuat prototipe chip semikonduktor jaringan yang berfungsi, berukuran 0,2 kali 0,2 inci (5 kali 5 milimeter), dengan mengambil wafer silikon dan menempelkan komponen elektronik dan fotonik - dalam bentuk "chiplet" - seperti batu bata Lego.
Transceiver nirkabel mengirimkan data, dan filter gelombang mikro yang terpasang pada chip konvensional memblokir sinyal pada rentang frekuensi yang salah.
Filter fotonik gelombang mikro melakukan fungsi yang sama untuk sinyal berbasis cahaya. Namun, menggabungkan komponen fotonik dan elektronik, serta filter fotonik gelombang mikro yang efektif, dalam satu chip merupakan hal yang sangat menantang.
Tetapi dengan menyetel secara tepat pada frekuensi tertentu pada pita yang lebih tinggi, yang cenderung padat, lebih banyak informasi dapat mengalir melalui chip secara lebih akurat, menurut penelitian tersebut.
Hal ini penting untuk teknologi nirkabel masa depan yang akan mengandalkan frekuensi yang lebih tinggi. Frekuensi ini memiliki panjang gelombang yang lebih pendek, dan karena itu dapat membawa lebih banyak energi, yang setara dengan bandwidth yang lebih tinggi untuk data.
"Filter fotonik gelombang mikro memainkan peran penting dalam komunikasi modern dan aplikasi radar, menawarkan fleksibilitas untuk menyaring frekuensi yang berbeda secara tepat, mengurangi gangguan elektromagnetik dan meningkatkan kualitas sinyal," kata ketua tim peneliti Ben Eggleton, wakil rektor (penelitian) di University of Sydney.
Perangkat yang memanfaatkan jaringan 5G, seperti ponsel pintar, mengirim dan menerima data pada rentang frekuensi radio yang berbeda-beda - mulai dari pita rendah (di bawah satu gigahertz) hingga pita tinggi (24 hingga 53 GHz) di Amerika Serikat, demikian ungkap Verizon.
Teknologi 6G.
- PCMag.com
Frekuensi yang lebih tinggi memungkinkan kecepatan yang lebih tinggi karena kapasitas energi yang lebih besar dari panjang gelombang yang lebih pendek, tetapi ada kemungkinan lebih tinggi dari gangguan dan halangan. Ini karena panjang gelombang yang lebih pendek sulit untuk menembus permukaan dan objek yang lebih besar, juga mengurangi jangkauan sinyal.
Sementara itu, kecepatan data 5G rata-rata 138 megabit per detik di AS, menurut OpenSignal, dan operator menjalankan jaringan pada pita mulai dari 2 hingga 4 GHz. 6G, yang diperkirakan akan menjadi arus utama pada tahun 2030-an akan beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi - mulai dari 7 hingga 15 GHz, menurut Global Systems for Mobile Communications Association (GSMA).
Pita 6G tertinggi, untuk aplikasi industri, bagaimanapun, harus di atas 100 Ghz dan bahkan mungkin mencapai 1.000 GHz, menurut University of Liverpool, dan kecepatannya dapat mencapai maksimum teoritis 1.000 gigabit per detik,
Ini berarti ada kebutuhan untuk membuat chip komunikasi dengan bandwidth RF yang jauh lebih tinggi, dan penyaringan canggih untuk menghilangkan gangguan pada frekuensi yang lebih tinggi ini.
Di sinilah kemajuan dalam arsitektur chip berperan - dengan fotonik memainkan peran kunci dalam chip semikonduktor jaringan yang akan digunakan untuk menyalakan perangkat 6G.
