مكون جي 6 يوفر السرعة والكفاءة اللازمة لشبكة الجيل التالي – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

6G component provides speed, efficiency needed for next-gen network
(University of Texas at Austin – بواسطة: جامعة تكساس بأوستن)

ملخص المقالة:

يضع الباحثون حول العالم الأساس لجيل جي 6 ، وقد طور فريق دولي بقيادة باحثين في جامعة تكساس في أوستن مكونات ستسمح للأجهزة المستقبلية بتحقيق سرعات متزايدة ضرورية لمثل هذه القفزة التكنولوجية. وهذه الأجهزة الجديدة مصنوعة من مواد ثنائية الأبعاد تستهلك طاقة أقل بشكل ملحوظ للتشغيل ، مما يعني سرعة أكبر وعمر بطارية أفضل للجهاز. وفي العام الماضي ، تم إطلاق مبادرة جي 6 في جامعة تكساس (G6 @ UT)، مع رواد الصناعة بما في ذلك سامنسونغ و ايه تي أند تي ونفيديا وكوالكوم والمزيد من الشركات مع الباحثين لتعزيز تطوير جي 6.

( المقالة )

على الرغم من أن المستهلكين لن يروا ذلك لسنوات ، إلا أن الباحثين حول العالم يضعون بالفعل الأساس للجيل القادم من الاتصالات اللاسلكية ، جي 6. وقد طور فريق دولي بقيادة باحثين في جامعة تكساس في أوستن مكونات ستسمح للأجهزة المستقبلية بتحقيق سرعات متزايدة ضرورية لمثل هذه القفزة التكنولوجية.

وفي ورقة بحثية جديدة نُشرت في نشرة “الكترونيات الطبيعة” (Nature Electronics) ، أظهر الباحثون مفاتيح تردد راديو (لاسلكي) جديدة مسؤولة عن إبقاء الأجهزة متصلة عن طريق القفز بين الشبكات والترددات أثناء تلقي البيانات. وعلى عكس المفاتيح الكهربائية الموجودة في معظم الإلكترونيات اليوم ، فإن هذه الأجهزة الجديدة مصنوعة من مواد ثنائية الأبعاد تستهلك طاقة أقل بشكل ملحوظ للتشغيل ، مما يعني سرعة أكبر وعمر بطارية أفضل للجهاز.

“أي شيء يعمل بالبطارية ويحتاج إلى الوصول إلى السحابة أو شبكة جي 6 وفي النهاية شبكة جي 6 ، يمكن أن توفر هذه المفاتيح الكهربائية تلك الأدوار منخفضة الطاقة وعالية السرعة” ، قال البروفيسور ديجي أكينواندي ، الأستاذ في قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في كلية كوكريل للهندسة والقائد الرئيسي للمشروع.

ونظرًا للطلب المتزايد على السرعة والطاقة ، فمن المحتمل أن تحتوي أجهزة جي 6 على مئات المفاتيح الكهربائية فيها ، أكثر بكثير من الأجهزة الإلكترونية الموجودة حاليًا في السوق. وللوصول إلى سرعات متزايدة ، سيتعين على أجهزة جي 6 الوصول إلى نطاقات طيف تردد أعلى من الأجهزة الإلكترونية الحالية ، وهذه المفاتيح الكهربائية هي المفتاح لتحقيق ذلك.

ويعد جعل هذه المفاتيح الكهربائية والمكونات الأخرى أكثر كفاءة جزءًا مهمًا آخر من كسر رمز جي 6. وتتجاوز هذه الكفاءة عمر البطارية. ونظرًا لأن الاستخدامات المحتملة لـ جي 6 كبيرة جدًا ، بما في ذلك السيارات بدون سائق والمدن الذكية ، سيحتاج كل جهاز إلى القضاء فعليًا على وقت الاجابة.

وقد طور البروفيسور أكينواندي في السابق مفاتيح كهربائية لأجهزة جي 5. وأحد الاختلافات الرئيسية هذه المرة هو المواد المستخدمة. وتستخدم هذه المفاتيح الكهربائية الجديدة ثاني كبريتيد الموليبدينوم ، المعروف أيضًا باسم (MOS₂) ، العالق بين قطبين.

وتُستخدم هذه الأنواع من الأجهزة ، التي تسمى ميمريستور (memristors) ، عادةً للذاكرة. ولكن التكيف لاستخدام هذه المفاتيح الكهربائية يفتح المجال أمام الأجهزة ، الحالية والمستقبلية ، للوصول إلى معايير جديدة للسرعة وعمر البطارية.

والبروفيسور أكينواندي هو جزء من مجموعة من الباحثين في جامعة تكساس في أوستن يستعدون لـ جي 6. وفي العام الماضي ، تم إطلاق مبادرة جي 6 في جامعة تكساس (G6 @ UT)، مع رواد الصناعة بما في ذلك سامنسونغ و ايه تي أند تي (AT&T) ونفيديا (NVIDIA) وكوالكوم (Qualcomm) والمزيد من الشركات مع الباحثين لتعزيز تطوير جي 6.

وسيتم تزويد الجيل التالي من اللاسلكي بالتقنيات التي نشأت خلال العقد الماضي: الاستشعار في كل مكان ، والواقع المعزز ، والتعلم الآلي ، والقدرة على استخدام طيف تردد أعلى في نطاقات الموجات الميليميترية⁽¹⁾ (mmWave) و تيرا هيرتز (THz). ستكون هذه التقنيات في صميم البحث الذي سيجري في مركز مبادرة جي 6 في جامعة تكساس.

ويستمر كل جيل لاسلكي حوالي عقد من الزمان ، وبدأ طرح جي 5 في عام 2020. وقال البروفيسور أكينواندي إن نشر جي 6 من غير المحتمل أن يحدث حتى حوالي عام 2030. ولكن حان الوقت الآن لوضع جميع اللبنات الأساسية في مكانها الصحيح.

وقال البروفيسور أكينواندي: “لكي يتم نشر التكنولوجيا بحلول عام 2030 ، فإن الكثير من المكونات ، يحتاج الكثير من البنية إلى حل سنوات مقدمًا حتى يمكن أن يحدث التكامل والتنفيذ على مستوى النظام في الوقت المناسب لبدء التشغيل”.

وتتمثل الخطوة التالية في هذا المشروع في دمج المفاتيح الكهربائية مع رقائق السيليكون والدوائر الكهربائية. ويتفحص الباحثون تحسين مدى قدرة المفاتيح الكهربائية على القفز بين الترددات ، مما يمنح الأجهزة اتصالات أفضل أثناء التنقل. إنهم يسعون إلى التعاون مع شركاء الصناعة في تطوير المفاتيح الكهربائية للتبني التجاري.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://techxplore.com/news/2022-06-6g-component-efficiency-next-gen-network.html

لمزيد من المعلومات: ميونغسوو كيم وآخرون، Monolayer molybdenum disulfide switches for 6G communication systems, Nature Electronics (2022). DOI: 10.1038/s41928-022-00766-2

الهوامش:

1. الموجة المليمترية (النطاق المليمتري أيضًا) هي نطاق الطيف بين 30 جيجاهيرتز و 300 جيجاهيرتز.