FoodPro Preloader

Ny elektronisk løfte trådløst ved varslingshastighet


Trådløs nettverksteknologi vil en dag levere HD-videoinnhold og andre store datafiler via luftbølgene langt raskere enn at informasjonen nå kan leveres over kablede systemer. Men det vil ta store fremskritt innen elektronikken som kjører datamaskin og radiofrekvenssystemer for å skape en så kraftig trådløs motorvei. Et av d

Trådløs nettverksteknologi vil en dag levere HD-videoinnhold og andre store datafiler via luftbølgene langt raskere enn at informasjonen nå kan leveres over kablede systemer. Men det vil ta store fremskritt innen elektronikken som kjører datamaskin og radiofrekvenssystemer for å skape en så kraftig trådløs motorvei.

Et av de mest grunnleggende eksemplene på et slikt system er en bærbar datamaskin utstyrt med en radio for trådløs tilkobling. Datamaskinens ytelse har generelt blitt forbedret gjennom oppgraderinger i digital halvlederprestasjon: krympe størrelsen på halvlederens transistorer for å øke transaksjonshastigheten, pakke flere av dem på brikken for å øke prosessorkraften og til og med erstatte silisium med forbindelser som galliumarsenid eller indiumfosfid, som tillater elektroner å bevege seg med høyere hastighet.

Nøkkelen til å klemme høyere ytelse ut av radiosiden av ligningen, ifølge et selskap, bruker metallisolator komponenter. "Vi er potensielt på et annet trinn, hvor vi i stedet for solid state halvlederelektronikk, vil vi ha metallisolatorelektronikk, sier Garret Moddel, sjefteknolog og leder av Phiar Corporation i Boulder, Colo.

Moddel har god grunn til å tro på dette, da selskapet bygger dioder, radiofrekvens (RF) detektorer og RF-mottakere ved hjelp av metallisolator teknologi.

Selv om Phiers teknologi ikke kommer kommersielt til neste år, forventes selskapets tilnærming å forbedre ytelsen og redusere kostnadene ved trådløse nettverk ved å innføre en enklere og billigere produksjonsprosess. Selskapet gjør dette ved å bruke stabler av metaller og isolatorer ved nanoskala tykkelser-tenner av ildstrømmer, en enhet av lengde som er lik en ti milliarder av en meter; mellomrom mellom atomer er vanligvis to eller tre ångstrømmer, for å skape høyfrekvente, opptil tre terahertz. (En terahertz er en trillion hertz, tusen ganger raskere enn en gigahertz-prosessor, men langsommere enn et optisk nettverk.)

"Vi overfører ytelsen mellom fotonikk og elektronikk, " sier Adam Rentschler, Phiers direktør for forretningsutvikling.

Konvensjonelle halvledere er bygget ved hjelp av silisiumbaserte underlag (materialet som halvlederanordninger er produsert på), men metallisolatorelektronikk kan gjøres oppe på mindre kostbare glass-, metall- eller plastsubstrater. Phiars tilnærming er å plassere to metalllag på hver side av et dobbeltlag av isolasjon. Når spenningen påføres, tunneler tunnene gjennom isolatorlagene ved hjelp av en "kvantbrønn" som dannes mellom de to isolatorene.

Phiar vil ikke spesifisere hvilke metaller det bruker, det er en handelshemmelighet, men sier at de er amorfe istedenfor krystallinske, som silisium. Dette betyr at disse metaller kan lagres på toppen av en rekke andre stoffer, inkludert standard komplementære metall-oksid halvledere (CMOS) kretser. Som sådan kan Phiers metallisolatordioder eller andre elektriske komponenter kombineres med halvledere på samme mikrochip. Blant andre mulige alternativer: Bruk av metallisolatorradioer for å erstatte kobber-til-chip-forbindelsestrådene på dagens skriverkretskort, og eliminere en av datas verste ytelse flaskehalser. I en lengre tid kan metallisolatorene til og med erstatte de digitale transistorene i en halvleder.

Phiars teknologi forventes å slå markedet gjennom en rekke partnerskap. Phiar og Motorola, Inc., skrev i fjor en felles utviklingsavtale som kunne gjøre Phiars metallisolatorelektronikk en integrert del av de trådløse trådløse HD-multimediegrensesnittene og imagingteknologiene som Motorola utvikler, med 60 gigahertz. Motorola har med suksess innlemmet Phiars metallisolator-dioder i et 60-gigahertz prototypesystem og demonstrert multigigabit per sekund-datahastigheter.

Muligheten til å operere ved 60 gigahertz - hvor bølgelengder er bare noen få millimeter - er avgjørende for de trådløse personlighetsnettene (PAN) som Motorola og andre tekniske leverandører ønsker å tilby. Mens Wi-Fi-signaler, som opererer ved frekvenser som ikke er større enn 5, 8 gigahertz, kan trenge inn i vegger, glass og andre barrierer, noe som gjør det mulig for et trådløst tilgangspunkt å betjene en hel husholdning, er 60 gigahertz-signaler lettere inneholdt. Dette betyr at et hus kan ha ett 60-gigahertz-nettverk i ett rom og et helt annet 60-gigahertz-oppsett i neste rom (derav navnet "personlig område"). Opererer i 60-gigahertz-området med bredere båndbredde øker også hastigheten på Wi-Fi-dataoverføringer.

"Det viktigste punktet om å flytte til høyere frekvenser er at det er mer båndbredde tilgjengelig, noe som betyr at det er raskere, sier Moddel. Dette gjøres til innhold som leveres raskere via trådløse nettverk, noe som er viktig fordi etterspørselen etter store datafiler og videoinnhold øker.

Phiar's teknologi er optimal for bygningsradioer fordi metallisolatorelektronikk kan oppdage høyere frekvenssignaler enn silisiumbasert halvlederkanne. "Phiar's teknologi støter på den hastigheten der du kan oppdage et innkommende signal, " sier Ian Lao, senioranalytiker med In-Stat, et teknologiforskningsfirma med base i Scottsdale, Ariz., Og en divisjon av tech utgiver Reed Elsevier, Inc . Dette har mange implikasjoner i utviklingen av nye sensorer og telekommunikasjonsutstyr som vil kunne raskt oppdage og nøyaktig lese trådløse signaler.

Dette kan være en nyttig komponent i et høyhastighets kommunikasjonsnettverk, "den typen ting som et trådløst selskap vil ha for sine basestasjoner, " sier Michael Kozicki, en statlig professor i elektroteknikk i Arizona og direktør for skolens senter for Anvendt Nanoionics. Phiar-teknologien kan bli en sentral del av bildesystemer som flyvesikkerhetsenheter som stole på stråling som beveger seg ved terahertz-hastigheter for å skanne passasjerer for smuss, penetrerende materialer som ellers er ugjennomsiktige for synlig eller infrarød stråling.

Motorola og Phiars tilnærming forventes å møte konkurranse fra en rekke selskaper som er ivrige etter å ta trådløs kommunikasjon utover Wi-Fi-hastigheter. IBM og taiwanske halvlederproducent Mediatek, Inc., utvikler sine egne svært raske brikkesett som kan overføre en full lengde, HD-film til og fra en hjemmekomputer, håndholdt enhet, detaljhandelskiosk eller TV-apparat. IBM og Mediatek planlegger å til slutt utvikle måter å koble høyhastighets-TV-apparater til set-top-bokser ved bruk av millimeterbølge-radioteknologi, som utnytter den høyeste frekvensdelen av radiospektret hvor massive mengder informasjon kan sendes raskt.

Selskapene vil integrere IBMs millimeterbølgelengde-radiochips, antenne- og pakketeknologi med Mediateks digitale basebånd og videobearbehandlingschips. IBM demonstrerte en prototypen pakket chip satt så liten som en krone for trådløs overføring av ukomprimert HD-video for to år siden.

"Ikke selg aksjen i alle disse silisiumbedriftene fordi dette ikke er en erstatning for silisium på noen måte, form eller form, " sier Kozicki. Selv om Phiar's metallisolatorteknologi kan bli en avgjørende komponent i fremtidige høyfrekvente bildesystemer eller kommunikasjonsnettverksutstyr, er det ikke ment å utføre den typen behandling som silisium gjør så bra.

Inaktive øyeblikk blir til mange luftforurensende stoffer på skoleneForskjellige slag: Nye motorforurensninger med lavere forurensning kan redde liv og bekjempe klimaendring [lysbildefremvisning]Betal snavs: Slik setter du Tar Sands inn i olje [Slide Show]Leder av US Chemical Safety Board fraråderNASAs neste Mars Rover til Land på Huge Gale CraterJourneying til den gamle jorden og Quantum RealmNy teleskopstrategi kan løse Dark Matter MysteryNew York City kunne se 6-fots sjøstigning, tripling av varmebølger innen 2100