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愛美科全新先進射頻計畫 探索高能源效率的6G元件技術
 

【CTIMES/SmartAuto 吳雅婷 報導】   2020年12月09日 星期三

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就目前的通訊發展而言,頻寬每兩年就會翻倍,因此現行的射頻(RF)頻譜越來越擁塞。預先考量未來的行動通訊要求,電信產業正不斷積極尋找創新技術來因應。

奈米電子技術研究機構愛美科日前在2020日本愛美科技術論壇(Imec Technology Forum;ITF)上,宣布發起全新研究計畫,為下一代行動通訊做好準備。這項研究先導計畫命名為「先進射頻(Advanced RF)計畫」,將專注於規劃5G世代之後的元件技術發展藍圖。

其中一個發展方向是探索異質三五族CMOS技術,以開發出100GHz以上超高頻寬的高能源效率與成本效益方案。

愛美科連網應用研發事務副總裁Michael Peeters指出:「目前業界還在討論6G的技術特性與性能指標,畢竟還沒開始推動標準化,但可以確定的是,新一代無線網路會比前幾代來得更智慧化,預期6G技術將會包含幾大特色,例如100Gbit/s的單一鏈路流量、微秒級的超低延遲,以及能耗效率的大躍進—每位元將低至不到1奈焦耳(nanojoule)。」

要追求更高頻寬,勢必就要使用更高頻的無線訊號,兩者關係密不可分—更高頻,就有更多的可用頻寬。這也是為什麼目前正處於部署階段的5G行動網路,最初會以38GHz和39GHz頻段運行,未來的行動網路會落在高於100GHz以上的頻段,供給全球與日俱增的頻寬需求。除了行動網路,其他網路應用亦出現類似的趨勢,邁向高頻發展。

愛美科數位與射頻研究計畫主持人Nadine Collaert表示:「新興的三五族材料—像是磷化銦(InP),就有機會提供矽基元件實現高頻應用的契機。因此,愛美科將會聚焦異質三五族材料CMOS技術的研究,探討將這些材料與CMOS技術進行異質整合的方法,以及這些材料的可靠性—目前仍有元件退化機制的問題。」

「愛美科的目標是開發100GHz以上的高效能、經濟實惠的行動裝置技術,」Nadine Collaert指出。

未來使用這些行動連結的網路也很可能需要全新的協定堆疊方法,建構從實體層到網路層的網路環境。目前在高流量空中接口的應用上,一般都會選用正交分頻多工技術(OFDM),未來很可能就不適用了。更多的指向性波束將藉由更高的頻段運作,可能會使用更多的空間多工技術(spatial multiplexing),因此可能需要進行網格化(meshing),以及更有效的資料分離與控制。

愛美科將善用其在毫米波通道模型、密集型短距網格化、時間敏感網路方面的專業,持續開發更高頻網路的新興元件技術。

關鍵字: RF  imec 
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