Record mondial pour le commutateur IHP

L'environnement de test : La transmission de données ultra-rapide a été démontrée dans la chambre de mesure d'antennes. © IHP / The test bed : Ultra-fast data transmission was demonstrated in the antenna measurement chamber. © IHP

Sous le microscope : le transcepteur à quatre canaux. © IHP

Record mondial réalisé à Francfort (Oder) : le circuit conçu a été fabriqué dans la salle blanche de l'IHP, puis les puces ont été découpées et testées. © IHP

Une nouvelle record mondial de vitesse a été établi par des chercheurs de l'IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Le circuit conçu par les scientifiques à Francfort-sur-l'Oder peut transmettre des données sans fil à une vitesse allant jusqu'à 200 gigabits par seconde. Ce qui dépasse le record précédent, publié pour la dernière fois en 2019, qui était d'environ 120 gigabits par seconde. Les résultats de cette avancée ont été publiés, après examen par des experts dans le cadre d'une procédure de revue par les pairs, dans la revue renommée « IEEE Journal of Solid-State Circuits ». Une équipe de recherche de l'IHP a ainsi prouvé pour la première fois au monde la faisabilité générale des transmissions de données extrêmement rapides dans la bande dite D (fréquences entre 110 et 170 GHz) et a créé une base essentielle pour réaliser des applications pour la prochaine génération de communication mobile (6G).

Une percée a été réalisée par le scientifique de l'IHP Alper Karakuzulu et son groupe de travail sous la direction du Dr. Andrea Malignaggi. Les experts en circuits de communication à haut débit de données et de très hautes vitesses ont développé, dans la technologie SiGe-BiCMOS de 130 nm, une nouvelle puce intégrant émetteur, récepteur et antennes sur puce, permettant une transmission de données de 200 gigabits par seconde. « Notre conception a été simulée dans ses moindres détails avant que le circuit ne passe en fabrication », explique le Dr. Andrea Malignaggi. Les microcircuits fabriqués dans la salle blanche de l'IHP ont ensuite été soumis à des tests approfondis, et leur performance a été mesurée dans la chambre d'essai d'antennes de l'IHP, où aucune radiation perturbatrice n'est présente. Le résultat, une transmission sur une distance initiale de 15 centimètres, constitue la base pour le développement futur de la technologie. « Pour réaliser la 6G dans le domaine de la téléphonie mobile, nous avons besoin d'une toute nouvelle architecture. Les pico-cellules en sont un exemple. Ces cellules radio doivent permettre des débits très élevés sur de courtes distances, par exemple dans des salles de conférence ou dans le domaine privé, lorsque les téléphones mobiles, téléviseurs et autres appareils sont interconnectés », explique le Dr. Andrea Malignaggi. Grâce au développement continu des composants intégrés et des blocs de circuits du seul chip, à l'intégration d'antennes supplémentaires ainsi qu'à la combinaison de plusieurs microcircuits en systèmes complexes, il sera désormais possible de transmettre des données à très grande vitesse sur de plus longues distances.

L'IHP met actuellement son expertise au service de deux projets de recherche importants dans le domaine du développement de la 6G. Le projet européen « Open6GHub - 6G pour l'humain, l'environnement & la société » vise à contribuer, dans le contexte européen, à un processus d'harmonisation et de normalisation mondiale de la 6G. Le cluster de recherche et d'innovation 6G, appelé 6G-RIC, est un centre de recherche qui doit établir les bases scientifiques et techniques pour la 6G à tous les niveaux technologiques, depuis l'accès radio jusqu'aux réseaux de cœur et aux réseaux de transport en fibre optique. La recherche de l'IHP apporte ainsi une contribution importante pour renforcer la souveraineté technologique ainsi que la position de l'Allemagne et de l'Europe dans la compétition internationale pour la 6G.