Para peneliti dari University of California, Irvine berhasil menciptakan transceiver nirkabel yang mampu mentransmisikan data hingga 120 Gbps atau sekitar 15 gigabytes per detik. Kecepatan ini jauh melampaui teknologi nirkabel terkini seperti Wi-Fi 7 yang mencapai 30 Gbps dan 5G mmWave dengan kecepatan teoritis hingga 5 Gbps. Kecepatan tersebut dapat menyamai kecepatan kabel serat optik yang biasa digunakan pada pusat data yang biasanya di angka 100 Gbps.
Inovasi ini dipublikasikan dalam dua makalah ilmiah yang membahas tentang pemancar (transmitter) dan penerima (receiver) yang menerapkan teknologi baru di jurnal IEEE Journal of Solid-State Circuits. “Komisi Komunikasi Federal Amerika dan badan standar 6G menargetkan spektrum 100 gigahertz sebagai batas terdepan berikutnya,” ungkap Zisong Wang, penulis utama riset tersebut.
Teknologi Inovatif Pengganti Digital-to-Analog Converter (DAC)
Salah satu tantangan utama dalam mencapai kecepatan tinggi adalah kompleksitas dan konsumsi daya dari Digital-to-Analog Converter (DAC) yang cukup besar. DAC yang mampu mentransmisikan data pada 120 Gbps bisa mengkonsumsi daya hingga beberapa watt, sehingga tidak cocok digunakan pada perangkat mobile seperti smartphone. Tim peneliti mengganti DAC dengan tiga sub-transmitter yang sinkron menggunakan daya hanya sekitar 230 milliwatt.
Menurut Payam Heydari, direktur UC Irvine Nanoscale Communication Integrated Circuits Labs, pendekatan baru ini mengalihkan proses penghitungan dari domain digital yang boros daya ke domain analog yang efisien. “Jika melanjutkan metode lama, masa pakai baterai perangkat generasi berikutnya akan habis dalam hitungan menit,” ujarnya.
Keunggulan Produksi dan Aplikasi Silicon Chip
Transceiver ini dibuat menggunakan teknologi silicon fully depleted silicon-on-insulator dengan node proses 22nm. Teknologi ini lebih mudah dan murah diproduksi dibandingkan chip dengan node terkini seperti 2nm atau 18 angstrom dari produsen besar seperti TSMC dan Samsung. Hal ini membuka peluang produksi massal yang cepat dan biaya lebih efisien sehingga bisa segera digunakan dalam perangkat konsumen.
Selain untuk perangkat mobile, teknologi ini juga berpotensi menggantikan penggunaan kabel panjang dalam pusat data. Dengan mentransmisikan data dengan kecepatan tinggi secara nirkabel, pusat data dapat mengurangi biaya pemasangan dan operasional infrastruktur kabel yang selama ini menjadi beban besar.
Keterbatasan Jangkauan dan Tantangan Masa Depan
Meski menawarkan kecepatan yang sangat tinggi, teknologi frekuensi 140 GHz ini memiliki keterbatasan jangkauan. Saat ini, 5G mmWave yang beroperasi hingga 71 GHz memiliki jangkauan sekitar 300 meter. Dengan frekuensi yang lebih tinggi, jangkauan sinyal transceiver baru ini diperkirakan akan lebih pendek sehingga membutuhkan infrastruktur jaringan yang lebih padat seperti banyaknya menara seluler.
Untuk mengatasi keterbatasan ini, dibutuhkan inovasi lebih lanjut dalam memperpanjang jangkauan sinyal frekuensi tinggi. Jika berhasil, teknologi ini bisa mendorong terciptanya jaringan nirkabel yang sangat cepat dan meluas yang akan mengubah cara distribusi data di perkotaan.
Fakta Penting dari Penelitian
- Transceiver bekerja di frekuensi 140 GHz dengan kecepatan maksimum 120 Gbps.
- Konsumsi daya sangat rendah, hanya 230 milliwatt untuk tiga sub-transmitter sinkron.
- Menggunakan teknologi silicon 22nm yang lebih murah dan mudah untuk produksi massal.
- Potensi pemakaian untuk perangkat mobile hingga pusat data sebagai pengganti kabel serat optik.
- Jangkauan sinyal terbatas, memerlukan pengembangan infrastruktur jaringan baru.
Teknologi transceiver ini menjadi langkah besar menuju era komunikasi nirkabel yang lebih cepat dan efisien. Dengan kecepatan 24 kali lipat dibanding 5G, teknologi ini berpeluang merevolusi komunikasi data pada berbagai sektor, mulai dari gadget konsumen hingga pusat data komersial. Meski masih menghadapi tantangan jangkauan, perkembangan ini memberi gambaran jelas tentang masa depan jaringan generasi selanjutnya.
