Tuleva 6G-tekniikka eri puolilta oli eilen yhtenä seminaariaiheena Teknologia22-messujen XPlanar-lavalla. Oulun yliopiston 6GFlagship-ohjelman professori Aarno Pärssinen ei usko, että nykyisillä puolijohteilla voitaisiin toteuttaa terabittiluokan nettiyhteydet, joita 6G:ssä tavoitellaan.
Pärssisen mukaan tutkimuksessa on jo päästy testaamaan yli 100 gigabitin langattomia yhteyksiä, mutta vain metrin matkalla. - Siitä on aika pitkä matka siihen, että siirretään se sata megabittiä sekunnissa edes 200-300 metrin päähän.
5G on toki parantanut kuluttajien käytössä olevien mobiiliyhteyksien tasoa, mutta terabittinopeudet ovat kaukana tulevaisuudessa. – Kuvaavaa on se, että 5G ei riitä poistamaan kaapeleita Varjon laseista, joissa on kaksi 8K-kameraa.
Pärssisen mukaan ongelma on piin ja CMOS-prosessin yhdistelmä, siis fyysinen. Piigermaniumilla eli SiGellä on testattu 28 nanometrin RF-toteutuksia, joissa kaista ja taajuus kasvaa, mutta sekään ei vastaa toiveisiin. Pärssinen povaakin indium-fosfidista terabittiluokan RF-piirien lupaavinta materiaalia. - Edessä on joka tapauksessa merkittäviä investointeja, jotta ongelma edes ymmärretään.
Olemme toki tottuneet siihen, että puolijohdetekniikan kehitys tuo laitteisiin automaattisesti lisää suorituskykyä. Tähänkään emme voi tulevaisuudessa tuudittautua. - Piipohjaisten piirien kehitys ei vie automaattisesti 6G- tai terabittiaikakauteen, Pärssinen sanoi.
Hänen mukaan radioissa täytyy päästä pois piistä ja CMOS-prosessista. 5G:ssä fysiikan vaatimukset johtivat siihen., että CMOS-pohjaisista RF-piireistä mentiin ”takaisinpäin” BiCMOS-prosessiin. Näin tehtiin, vaikka CMOS riitti riittävän tehokkaiden 4G-verkon RF-komponenttien toteutukseen.
Moniantennijärjestelmät ovat tulevaisuuden suunnittelijoille valtava haaste, mutta meillä on taskussamme laite, johon data tulee verkosta terabitin sekuntinopeudella. - Ei ennen minun eläkeikääni, Pärssinen sanoo.
Tarkempaa arviota hän ei halua antaa. Siirtyminen terabittiluokkaan vaatii muutoksia puolijohdetekniikassa, mikä tulee viemään aikaa.
Artikkeli on ilmestynyt tuoreessa ETNdigi 2/2022 -lehdessä. Sitä pääset lukemaan täällä.
Toukokuun ajan voit myös osallistua kisaan, jossa voit äänestää lehden parasta artikkelia ja voittaa upean OnePlus Nord 2 -älypuhelimen. Lue lisää täällä.