Trung Quốc phát triển chip 6G đầu tiên trên thế giới, tốc độ tải xuống nhanh gấp 100 lần 5G

Các tổ chức quốc tế hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông đã bắt đầu đặt những nền móng đầu tiên cho 6G. Trong đó, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) đóng vai trò định hình tầm nhìn và xây dựng khuôn khổ tổng thể cho công nghệ này thông qua sáng kiến IMT-2030, tên gọi chính thức được dành cho mạng 6G.

ITU sẽ xác định những yêu cầu cốt lõi như tốc độ truyền dữ liệu, độ trễ, mức độ an toàn, khả năng tiết kiệm năng lượng cũng như những kịch bản ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực như thành phố thông minh, xe tự lái, thực tế ảo/thực tế tăng cường (VR/AR) và trí tuệ nhân tạo (AI).

Song song với đó, Dự án Đối tác Thế hệ thứ 3 (3GPP), tổ chức chịu trách nhiệm phát triển các tiêu chuẩn kỹ thuật cho mạng di động toàn cầu cũng đang khởi động nghiên cứu và thảo luận về 6G.

3GPP sẽ tập trung vào việc xây dựng các giao thức kết nối, phương thức truyền dẫn, tối ưu hóa băng tần, đồng thời đảm bảo khả năng tương thích và tương tác liền mạch giữa 6G với những công nghệ di động trước đó như 4G và 5G.

Sự kết hợp giữa ITU-R và 3GPP được xem là chìa khóa để đảm bảo 6G không chỉ là một bước tiến vượt bậc về tốc độ và hiệu suất, mà còn mang tính thống nhất trên phạm vi toàn cầu. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các quốc gia và doanh nghiệp đang cạnh tranh quyết liệt để dẫn đầu trong cuộc đua công nghệ thế hệ tiếp theo.

Con chip đầu tiên trên thế giới có thể làm việc với mọi tần số, mở đường cho tương lai của mạng 6G

Trung Quốc vừa công bố một bước tiến công nghệ mang tính đột phá khi phát triển thành công chip làm việc với mọi tần số đầu tiên trên thế giới, được kỳ vọng sẽ đóng vai trò quan trọng trong kỷ nguyên 6G.

Theo công bố trên tạp chí Nature, con chip này có thể cung cấp tốc độ Internet di động vượt trội, lên tới hơn 100 Gbps, nhanh hơn gần 100 lần tốc độ 5G hiện tại. Điều đặc biệt, con chip không chỉ hoạt động ở những băng tần cao triển khai tại thành thị mà còn tương thích với các băng tần thấp dùng ở khu vực nông thôn hay vùng sâu vùng xa. Ở mức tốc độ này, người dùng có thể tải về một bộ phim 8K dung lượng 50GB chỉ trong vài giây, một trải nghiệm gần như không tưởng đối với công nghệ hiện nay.

Hiện tại, các thiết bị di động hoạt động trên những dải tần số khác nhau và thường phải sử dụng nhiều hệ thống riêng biệt. Ví dụ, hầu hết smartphone ngày nay chủ yếu dựa vào băng tần trung 3 GHz, trong khi các hệ thống vệ tinh khai thác băng tần cao khoảng 30 GHz (mmWave).

Trong tương lai, những ứng dụng 6G tiên tiến như phẫu thuật từ xa hoặc trải nghiệm thực tế ảo độ trễ gần như bằng 0 có thể cần đến băng tần 100 GHz. Để phủ sóng đầy đủ phổ tần từ 0,5 GHz đến 115 GHz, hiện nay cần tới 9 dải tần số khác nhau. Thành tựu vừa đạt được tại Trung Quốc đã thay đổi toàn bộ cục diện khi chỉ cần một con chip nhỏ bằng móng tay cái cũng có thể xử lý toàn bộ dải tần này.

Theo ông Thư Hạo Văn, nhà nghiên cứu tại Đại học Bắc Kinh, đây là một bước đột phá mang tính cách mạng: “Một con chip duy nhất giờ đây thay thế những gì trước đây đòi hỏi nhiều thiết bị chuyên dụng, thực sự đạt được khả năng lập trình đa năng và điều chỉnh tần số động. Nó tạo ra sự cân bằng chưa từng có giữa kích thước, mức tiêu thụ điện năng và hiệu suất”.

Điểm nổi bật của chip mới nằm ở khả năng chuyển đổi liền mạch giữa các phổ tần số, bao gồm cả tần số thấp dưới 6 GHz, dải tần mmWave và thậm chí cả dải tần số Terahertz siêu cao. Điều này có nghĩa là thiết bị sử dụng con chip này có thể dễ dàng thích ứng với mọi môi trường. Chẳng hạn, ở nông thôn, nó sẽ tự động sử dụng băng tần thấp để tối ưu vùng phủ sóng, khi vào thành phố, nó sẽ chuyển sang mmWave để đảm bảo tốc độ truyền tải cực nhanh.

Dù điện thoại ngày nay cũng có khả năng “chuyển vùng” giữa các dải tần, nhưng thực tế phức tạp hơn nhiều. Một chiếc smartphone thường chỉ có một chip modem xử lý dữ liệu, song phần tần số vô tuyến (RF) lại bao gồm nhiều bộ phận riêng biệt như bộ thu phát, bộ khuếch đại công suất và mô-đun ăng-ten cho từng dải tần.

Nói cách khác, mỗi dải tần số cần phần cứng riêng để vận hành. Phát minh tại Trung Quốc đã rút gọn toàn bộ sự phức tạp đó xuống chỉ còn một linh kiện duy nhất, đây là một bước tiến có thể mở đường cho các thiết bị nhỏ gọn hơn, đa năng hơn và tiết kiệm điện năng hơn.

Không chỉ dừng lại ở yếu tố kỹ thuật, phát triển chip làm việc với mọi tần số còn mang ý nghĩa chiến lược trong cuộc đua toàn cầu về 6G. Giáo sư Vương Hưng Quân của Đại học Bắc Kinh nhấn mạnh: “Cần phải giải quyết những thách thức phát triển 6G một cách cấp bách. Khi nhu cầu về thiết bị kết nối tăng nhanh chóng, các mạng thế hệ tiếp theo phải tận dụng thế mạnh của các băng tần khác nhau. Các băng tần cao như mmWave và Terahertz cung cấp băng thông cực lớn và độ trễ cực thấp, phù hợp cho những ứng dụng như thực tế ảo, phẫu thuật từ xa hay các hệ thống công nghiệp thông minh”.

Sự ra đời của chip làm việc với mọi tần số cho thấy, Trung Quốc đang nắm trong tay một lợi thế quan trọng trong cuộc chạy đua 6G toàn cầu. Không chỉ hứa hẹn mang đến tốc độ kết nối siêu tốc và khả năng phủ sóng linh hoạt, công nghệ này còn có thể định hình lại cách các thiết bị di động được thiết kế và vận hành trong tương lai.

Nếu được thương mại hóa thành công, con chip làm việc với mọi tần số này sẽ mở đường cho một thế hệ thiết bị kết nối gọn nhẹ, tiết kiệm năng lượng nhưng mạnh mẽ, đưa con người đến gần hơn với kỷ nguyên kết nối tức thời, không giới hạn.

Con chip này cung cấp tốc độ tải xuống dữ liệu nhanh hơn gần 100 lần so với tốc độ 5G hiện tại

Con chip mới được phát triển tại Trung Quốc hứa hẹn mang đến bước nhảy vọt chưa từng có trong công nghệ truyền thông di động. Theo các nhà nghiên cứu, thiết bị này có khả năng cung cấp tốc độ dữ liệu nhanh hơn gần 100 lần so với tốc độ 5G hiện nay tại Mỹ.

Phần lõi chức năng của con chip có kích thước siêu nhỏ gọn, chỉ 11mm x 1,7mm, nhưng vẫn đảm bảo chất lượng truyền thông ổn định và liền mạch trên toàn bộ phổ tần số di động. Đặc biệt, khả năng chuyển đổi tần số của chip đạt tốc độ 180 micro giây, nhanh hơn hàng trăm lần so với cái chớp mắt, giúp kết nối gần như tức thì khi thay đổi môi trường mạng.

Về hiệu suất, tốc độ truyền dữ liệu kênh đơn của chip đạt hơn 100Gbps. Để dễ hình dung, trong khi tốc độ tải xuống trung bình ở các khu vực nông thôn của Mỹ chỉ khoảng 20Mbps, và tốc độ tối đa mà người dùng 5G tại Mỹ có thể trải nghiệm chỉ nhỉnh hơn 1Gbps, thì con chip này vượt xa, đạt tốc độ cao hơn gần 100 lần so với trải nghiệm 5G tốt nhất hiện nay.

Ngoài ra, chip còn được tích hợp khả năng thông minh trong việc dò tìm và chuyển sang “kênh trống” nếu một tần số cụ thể bị nghẽn hoặc chặn, giúp duy trì trải nghiệm truyền thông mượt mà ngay cả trong môi trường phức tạp.

Nhóm nghiên cứu cho biết bước tiếp theo sẽ là phát triển các mô-đun giao tiếp thông minh dạng “cắm và chạy” (plug-and-play), có kích thước chỉ bằng một ổ USB. Những mô-đun này có thể dễ dàng được tích hợp vào smartphone, trạm gốc, thiết bị bay không người lái (drone) hay nhiều thiết bị IoT khác.

Xa hơn nữa, công nghệ này còn mở đường cho việc xây dựng các mạng không dây tự động tối ưu hóa bằng trí tuệ nhân tạo, hứa hẹn định hình lại cách thế giới kết nối trong kỷ nguyên 6G./.