中国科研传来重磅消息!北京大学联合中科院成功研发出全球首款光子时钟芯片,主频直接突破100GHz大关。这项技术不仅能让6G基站省电87%,还可能彻底改变未来通信、自动驾驶甚至量子计算的发展路径。
电子芯片的物理极限被打破
传统电子芯片靠电流振动产生时钟信号,但频率越高,发热和耗电越严重。北大团队改用光波替代电流,在指甲盖大小的芯片上造出微型“光学钟摆”。这种光子芯片的主频冲到100GHz,比现在5G基站用的频率高出近3倍,信号干扰还减少了20倍。
6G通信的关键难题有解了
6G网络需要用到太赫兹频段,这对时钟芯片的要求极高。测试数据显示,装上这种光子芯片的6G基站,传输速度轻松突破100Gbps,延迟压到0.1毫秒以内。更关键的是,基站时钟系统的耗电量从原来的18%猛降到3%,单个基站一年能省4.3万度电。
未来三年就要量产 成本砍到1/5
目前这种光子芯片的生产良率已经达到65%,计划2026年在8英寸晶圆上实现量产。中芯国际正在开发配套工艺,量产后成本只有现有方案的20%。除了通信基站,这项技术还能用在量子计算机的时钟同步、自动驾驶的高精度定位上,甚至卫星导航系统也要升级换代。
科研人员透露,下一步要解决光子芯片和电子芯片的协同工作问题。全球光子芯片市场规模预计2030年超过2800亿美元,中国这次技术突围,很可能吃掉四分之一的市场蛋糕。
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