211service.com
Intel's kleine wifi-chip kan een grote impact hebben
Deze maand onthulde Intel een wifi-radio die bijna volledig is gemaakt van hetzelfde soort transistors die in een van zijn microprocessors gaan.
Klein verschil: De draadloze processor van Intel wordt hier getoond terwijl hij is aangesloten op een moederbord.
Op het Intel Developer Forum in San Francisco, Yorgis Palaskas, toonden onderzoeksleider in radio-integratie bij Intel en de chief technology officer van het bedrijf, Justin Rattner, ook een system-on-a-chip met deze digitale Wi-Fi-radio genesteld naast een paar van zijn Atom-processors voor mobiele apparaten.
De aankondigingen maken duidelijk dat Intel gelooft dat wifi-radio's - traditioneel relatief grote apparaten die meestal buiten de chip werken - de komende jaren in de chips zullen worden geïntegreerd. Dit kan drie dingen betekenen: meer elektronische apparaten zullen draadloos kunnen netwerken; deze apparaten kunnen energiezuiniger zijn; en uiteindelijk zouden meerdere digitale radio's op één chip kunnen worden gecombineerd, iets dat gadgets, waaronder mobiele telefoons, goedkoper zou kunnen maken.
We zijn nu aan het kijken om veel van de onderdelen aan de rand, zoals wifi, naar de chip zelf te verplaatsen, zegt Jan Rabaey , hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen aan de University of California, Berkeley. Als draadloos in hetzelfde tempo kan evolueren naar digitaal en miniaturiseren, is dat een goede zaak.
Alle radio's, technisch gezien transceivers genoemd, zijn gemaakt van een aantal componenten. Een transceiver is samengesteld uit een ontvanger die een signaal van buitenaf binnenbrengt en een zender die een signaal naar de wereld stuurt. Zowel de ontvanger als de zender bevatten componenten zoals versterkers om kleine signalen groter te maken, filters en mixers om het signaal te selecteren en te verfijnen, en een basisband om data te moduleren en te demoduleren, te coderen en te decoderen.
Ingenieurs hebben deze componenten jarenlang langzaam gedigitaliseerd, zodat er minder analoge componenten zijn die niet goed werken als ze geminiaturiseerd zijn. Basebands zijn bijvoorbeeld al lang digitaal.
Er zijn al demonstraties geweest van bijna volledig digitale Bluetooth-radio's. En Intel heeft zelf belangrijke radiocomponenten voor 3G-gebruik gedigitaliseerd. Maar radio's zoals Wi-Fi die over een breed frequentiebereik werken en moeilijker te converteren zijn van analoog naar digitaal.
Hoewel er geen andere openbare aankondigingen zijn van andere bedrijven over digitale wifi-radio's, is het waarschijnlijk dat ARM en Qualcomm de uitdaging ook aangaan, zegt Rabaey. Je kunt er zeker van zijn dat die jongens ook digitale structuren maken, zegt hij. Het is een trend in de hele branche.
Door radio's te maken met hetzelfde proces dat wordt gebruikt om microprocessors te maken, stroomlijnt Intel de productie en maakt het gemakkelijker en goedkoper om een wifi-radio aan elke chip toe te voegen.
Als je deze functionaliteit digitaal kunt toevoegen, kun je een radio toevoegen aan vrijwel alles wat je maar wilt, zegt Peter Cooney, analist bij ABI-onderzoek . Hierdoor kan alles met een chip communiceren, van SD-kaarten en vaatwassers tot televisietoestellen en de gezinsauto.
En naarmate chips krimpen, zullen wifi-radio's hetzelfde voordeel ervaren van geminiaturiseerde processors, inclusief een vermindering van het stroomverbruik (zie Een nieuwe en verbeterde wet van Moore).
Intel's Palaskas legt uit dat een digitale wifi-radio die 1,2 millimeter chipruimte in beslag neemt, 50 milliwatt aan stroom verbruikt. Hetzelfde radio-ontwerp, gecomprimeerd tot een gebied van 0,3 millimeter (vervaardigd met zogenaamde 32-nanometer-processen) zal slechts 21 milliwatt verbruiken. Dit is vergelijkbaar met de beste radio's die grotendeels van analoge componenten zijn gemaakt, zegt Palaskas.
Maar de levensduur van de batterij voor gadgets zelf is lastig te voorspellen, zegt Rabaey, en de energie-efficiëntie die wordt verkregen door krimpende transistors vertaalt zich misschien niet direct in minder kosten voor je telefoon. Veel hangt af van normen die het ontwerp van radio's dicteren. Radio's die bijvoorbeeld constant signalen verzenden wanneer ze niet direct worden gebruikt, zullen een batterij leegmaken, ongeacht hoeveel digitale componenten ze bevatten.
Misschien wel de meest overtuigende toepassing van de digitale Wi-Fi-radio is echter dat het wijst op een toekomst waarin meer radio's kunnen worden geprogrammeerd met software, waardoor hun functionaliteit on-the-fly verandert. Een eenvoudige software-upgrade naar een apparaat met een digitale radio kan de prestaties mogelijk verbeteren. Digitaal is fundamenteel beter programmeerbaar dan analoog, zegt Palaskas.
Rabaey suggereert dat in de toekomst meerdere digitale radio's kunnen worden gecombineerd tot één, wat de kosten van het maken van mobiele telefoons zou kunnen verlagen. In plaats van afzonderlijke componenten voor 3G, 4G, Wi-Fi, Bluetooth en andere radio's, zou een enkele chip ze allemaal kunnen bevatten. Het apparaat zou via software tussen radio's schakelen. Echt programmeerbare radio kan vijf of tien jaar verwijderd zijn, zegt Rabaey. Maar iedereen ziet er de economische waarde in.