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你可能已經注意到，當更多人或裝置同時連接網路時，你的Wi-Fi速度就會變慢。大型網路系統也存在相同問題。如果太多人聚集在一個區域，手機基地台就無法負荷這波湧入的量。隨著連網設備數量呈爆炸式增長，以及即將到來的 AI 浪潮將使問題更加惡化，無線網路壅塞即將成為未來主要問題之一。現在，佛羅里達大學的科學家們提出了一個可能的解決方案：只需讓晶片變成3D的。
佛羅里達大學的科學家們開創了一種利用半導體技術製造處理器的方法，顯著提升了全球傳輸大量數據的效率。這一創新成果被刊登在《自然電子》期刊的封面上，正值人工智能方面的進展大幅增加需求之際，這一方法有望改變無線通訊的格局。
大多數無線通訊依賴於「平面」的處理器，這意味著它們基本上是扁平的結構。儘管這些處理器表現效果不差，但受限其2D結構，所以它們一次只能處理有限的電磁頻譜範圍內運作。佛羅里達大學設計的方法利用半導體技術的力量，將無線通訊成功地從平面過渡到3D處理器，開啟了資料傳輸中緊湊和高效的新時代。
隨著世界越來越依賴無縫連接和即實時的資料交換，佛羅里達大學的電氣與電腦工程副教授魯茲貝·塔布里齊安（Roozbeh Tabrizian）所領導的團隊開發的3D處理器，象徵著無線通訊演進的轉折點。他表示：「提高資料傳輸的效率和可靠性將為新的可能性打開大門，推動智慧城市、遠端醫療和擴增實逆等領域的進步。」
目前，我們手機和平板電腦中的數據被轉換為電磁波，這些電磁波在數十億使用者之間來回傳播。就像城市的基礎設施可以處理一定程度的交通量一樣，濾波器或光譜處理器將資料移動到不同的頻率。
「一個城市的基礎設施只能只能承受一定程度的交通流量，如果你不斷增加汽車的數量，你就會遇到問題，」塔布里齊安說。「我們開始達到我們能夠有效移動的資料量的最大值。處理器的平面結構不再實用，因為它們將我們限制在非常有限的頻率範圍內。」
隨著人工智慧和自主設備的出現，增加的需求將需要大量更多的交通燈，以濾波器的形式出現在許多不同的頻率上，將數據移動到其目的地。
隨著人工智能和自動化設備的興起，為了滿足增加的需求需要大量不同頻段的過濾器，就像路口的交通號誌一樣，引導資料流向正確的位置。塔布里齊安博士說：「可以將其想像成道路和空中的交通號誌。現今的狀況非常混亂，單一晶片只能處理單一頻段，效率低下。」
塔布里齊安和他的團隊成員利用互補式金屬氧化物半導體（CMOS）製程，來構建這種3D奈米機械共振器。塔布里齊安說：「透過利用半導體技術在整合、路由和封裝等方面的優勢，我們將不同頻率的處理器整合到同一顆晶片上，這大大提高了效率。」
3D處理器在提供增強性能的同時，還占用更少的實體空間，並且具有無限的可擴充性，可以滿足不斷增長的需求。
電機與電腦工程系副系主任大衛·艾諾德 (David Arnold) 表示:「這種全新類型的光譜處理器，將不同頻率整合在一個單晶片上，是一個革命性的突破。」
隨著這項技術的成熟，這意味著我們所有的裝置都可以更好、更快地工作。這對於我們推進智慧城市以及在房子裡加入更多的智慧型裝置等各方面都至關重要。
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