Intels winziger Wi-Fi-Chip könnte einen großen Einfluss haben

In diesem Monat hat Intel ein Wi-Fi-Radio vorgestellt, das fast vollständig aus der gleichen Art von Transistoren besteht, die in einem seiner Mikroprozessoren verwendet werden.

Kleiner Unterschied: Der kabellose Prozessor von Intel ist hier an ein Motherboard angeschlossen.

Auf dem Intel Developer Forum in San Francisco präsentierten Yorgis Palaskas, Forschungsleiter für Funkintegration bei Intel und der Chief Technology Officer des Unternehmens, Justin Rattner, auch ein System-on-a-Chip, das dieses digitale Wi-Fi-Funkgerät eingebettet enthielt neben einigen seiner Atom-Prozessoren für mobile Geräte.



Die Ankündigungen machen deutlich, dass Intel davon ausgeht, dass in den kommenden Jahren Wi-Fi-Radios – traditionell relativ große Geräte, die meist außerhalb des Chips arbeiten – in die Chips integriert werden. Dies könnte dreierlei bedeuten: Mehr elektronische Geräte werden in der Lage sein, sich drahtlos zu vernetzen; diese Geräte könnten energieeffizienter sein; und schließlich könnten mehrere digitale Radios auf einem einzigen Chip kombiniert werden, was Geräte, einschließlich Mobiltelefone, billiger machen könnte.

Wir überlegen jetzt, viele der Teile an der Peripherie, wie Wi-Fi, in den Chip selbst zu verlegen, sagt Jan Rabaey , Professor für Elektrotechnik und Informatik an der University of California, Berkeley. Wenn Wireless im gleichen Tempo digitalisiert und miniaturisiert werden kann, ist das eine gute Sache.

Alle Funkgeräte, technisch Transceiver genannt, bestehen aus einer Reihe von Komponenten. Ein Transceiver besteht aus einem Empfänger, der ein Signal von außen einbringt, und einem Sender, der ein Signal an die Welt sendet. Sowohl Empfänger als auch Sender enthalten Komponenten wie Verstärker zum Vergrößern kleiner Signale, Filter und Mischer zum Auswählen und Feinabstimmen des Signals und ein Basisband zum Modulieren und Demodulieren, Kodieren und Dekodieren von Daten.

Ingenieure digitalisieren diese Komponenten seit Jahren langsam, sodass es weniger analoge Komponenten gibt, die bei Miniaturisierung nicht gut funktionieren. Basisbänder zum Beispiel sind schon lange digital.

Es gab bereits Vorführungen von fast vollständig digitalen Bluetooth-Funkgeräten. Und Intel selbst hat wichtige Funkkomponenten für den 3G-Betrieb digitalisiert. Aber Radios wie Wi-Fi, die über einen breiten Frequenzbereich betrieben werden und die schwieriger von analog auf digital umzuwandeln waren.

Obwohl es keine anderen öffentlichen Ankündigungen anderer Unternehmen zu digitalen Wi-Fi-Radios gab, ist es wahrscheinlich, dass ARM und Qualcomm auch die Herausforderung angehen, sagt Rabaey. Sie können darauf wetten, dass diese Leute auch digitale Strukturen schaffen, sagt er. Es ist ein ganzer Branchentrend.

Durch die Herstellung von Funkgeräten nach dem gleichen Verfahren wie bei der Herstellung von Mikroprozessoren rationalisiert Intel die Herstellung und macht es einfacher und kostengünstiger, jedem Chip ein Wi-Fi-Funkgerät hinzuzufügen.

Die Möglichkeit, diese Funktionalität digital hinzuzufügen, bedeutet, dass Sie so ziemlich alles, was Sie möchten, mit einem Radio ergänzen können, sagt Peter Cooney, Analyst bei ABI-Forschung . Damit könnte alles mit Chip kommunizieren, von SD-Karten und Geschirrspülern über Fernseher bis hin zum Familienauto.

Und da die Chips schrumpfen, werden Wi-Fi-Radios die gleichen Vorteile miniaturisierter Prozessoren haben, einschließlich einer Reduzierung des Stromverbrauchs (siehe A New and Improved Moore’s Law).

Intels Palaskas erklärt, dass ein digitales Wi-Fi-Radio, das 1,2 Millimeter Chipplatz einnimmt, 50 Milliwatt Leistung verbrauchen wird. Das gleiche Radiodesign, komprimiert auf eine Fläche von 0,3 Millimetern (hergestellt im sogenannten 32-Nanometer-Verfahren), wird nur 21 Milliwatt schlucken. Dies sei vergleichbar mit den besten Radios, die größtenteils aus analogen Komponenten bestehen, sagt Palaskas.

Aber die Akkulaufzeit für Gadgets selbst ist schwierig vorherzusagen, sagt Rabaey, und die Energieeffizienz, die durch schrumpfende Transistoren gewonnen wird, führt möglicherweise nicht direkt zu weniger Ladungen für Ihr Telefon. Vieles hängt von Standards ab, die das Design von Radios bestimmen. Zum Beispiel entladen Radios, die ständig Signale senden, wenn sie nicht direkt verwendet werden, eine Batterie, egal wie viele digitale Komponenten sie enthalten.

Die vielleicht überzeugendste Anwendung des digitalen Wi-Fi-Radios ist jedoch, dass es in eine Zukunft weist, in der mehr Radios mit Software programmiert werden können und ihre Funktionalität im Handumdrehen geändert werden kann. Ein einfaches Software-Upgrade auf ein Gerät mit Digitalradio könnte seine Leistung möglicherweise verbessern. Digital sei grundsätzlich programmierbarer als analog, sagt Palaskas.

Rabaey schlägt vor, dass in Zukunft mehrere Digitalradios zu einem kombiniert werden könnten, was die Herstellungskosten von Mobiltelefonen senken könnte. Anstelle separater Komponenten für 3G, 4G, Wi-Fi, Bluetooth und andere Funkgeräte könnte ein einziger Chip alle enthalten. Das Gerät würde per Software zwischen den Radios wechseln. Ein wirklich programmierbares Radio könnte fünf oder zehn Jahre entfernt sein, sagt Rabaey. Aber jeder sieht darin den wirtschaftlichen Wert.

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