La plupart du temps, personne n’a à réfléchir au fonctionnement des réseaux mobiles sur lesquels nous comptons tous. Mais cela ne surprendra pas beaucoup d’entendre que, comme c’est souvent le cas avec les infrastructures, certaines pièces sont les dernières technologies et d’autres n’ont pas changé depuis des décennies. Éridan est une startup bien financée visant à remplacer l’une de ces dernières par une approche matérielle fondamentalement différente qui pourrait rendre les réseaux mobiles d’un ordre de grandeur plus efficaces.

Partout où vous regardez – ou plus probablement, juste au-dessus de l’endroit où vous regardez – il y a des tours de téléphonie cellulaire qui connectent votre téléphone à Internet plus large. Vous pouvez les considérer comme étant constitués de trois gros éléments : le modem, qui échange des données avec le reste du réseau ; l’antenne, qui diffuse le signal radio en synchronisation avec des dizaines ou des centaines d’appareils à proximité ; et l’émetteur-récepteur, qui se trouve entre les deux et convertit les données numériques du modem en signal RF réel émis par l’antenne.

Évidemment, le modem doit évoluer avec le temps et augmenter sa capacité, et il l’a fait. De même, l’antenne doit changer pour refléter les tranches de spectre nouvelles et réutilisées utilisées pour les données mobiles. Mais l’émetteur-récepteur est un peu comme un convertisseur numérique-analogique dans la mesure où son travail n’a pas vraiment beaucoup changé — entrée de données, sortie de signal.

Récemment, cependant, nous avons commencé à sonder les limites de ce bit central, qui est un dinosaure en termes technologiques.

« La façon dont cet émetteur-récepteur a alimenté l’antenne n’a pas changé au cours des 70 dernières années », a déclaré le co-fondateur d’Eridan, Doug Kirkpatrick. « Cela s’appelle un amplificateur linéaire, et cet appareil, cette approche d’architecture de circuit est littéralement à la limite de ce qu’est la 5G aujourd’hui. »

Ces amplificateurs sont essentiellement des appareils analogiques et, en raison de leur nature fondamentale, plus vous y mettez de puissance, moins ils sont efficaces. Et au fil des ans, la puissance utilisée n’a fait qu’augmenter à mesure que le nombre et la complexité des signaux augmentaient ; Les émetteurs-récepteurs 5G sont à peu près deux fois moins efficaces que ceux de la 4G, qui étaient deux fois moins efficaces que la 3G – mais en raison des limitations du spectre et de la demande croissante, nous aurons besoin de beaucoup plus de cellules 5G. Même si la différence n’est que d’une poignée de watts, elle s’additionne très rapidement si vous prévoyez de couvrir toutes les zones peuplées ainsi que les autoroutes.

« Si vous voulez aller partout, c’est comme 20 fois plus de radios, et avec l’efficacité qui diminue aussi, vous parlez de prendre 50% de l’électricité des États-Unis », a déclaré Kirkpatrick. « Ce chien ne chasse pas. »

«Ce que nous avons fait est quelque chose que l’industrie recherche depuis peut-être 30 ans, et quelque chose que toutes les entreprises sans fil ont poursuivi, dépensant des milliards. Si vous voulez que tout le monde ait la 5G sans faire fondre la planète, nous sommes le seul moyen absolu pour que cela se produise », a-t-il poursuivi.

Taille d’une cellule à pôles standard et d’une cellule utilisant la technologie d’Eridan.

Et qu’est-ce qu’Eridan a fait exactement ? J’ai laissé entendre mon scepticisme qu’une startup avec des moyens limités pourrait sauter des décennies de recherche par certaines des entreprises les plus riches de la planète.

« Eh bien, nous avons triché », a admis Kirkpatrick. L’un des fondateurs de la société, Earl McCune, qui est malheureusement décédé il y a deux ans pendant le processus de développement, faisait partie de ceux qui effectuaient des recherches dans ces grandes sociétés de télécommunications, où son approche n’a jamais décollé. Pour ne pas dire qu’il a emporté des secrets commerciaux avec lui, bien sûr – ils ont juste trouvé un moyen de concrétiser la théorie en dehors de la structure de l’entreprise.

Après s’être rencontrés lors d’un recrutement raté pour effectuer un travail connexe pour une grande entreprise, les fondateurs ont décidé qu’ils s’aimaient suffisamment pour poursuivre le concept de manière indépendante.

« Nous avons fait ce que vous feriez, nous nous sommes assis avec une serviette de bar et une bière », se souvient-il, et après avoir un peu rempli les groupes de réflexion, « C’était l’une de ces épiphanies. Les sourcils de tout le monde se sont levés et ils ont dit, ‘c’est une idée folle… mais ça pourrait marcher.’ Ensuite, littéralement, la première fois que nous l’avons allumé, c’était le signal le plus parfait que vous ayez jamais vu. Nous avons dit, ‘comment allons-nous expliquer cela à qui que ce soit ?’ ”

À quoi pourrait ressembler une unité Eridan sur un poteau sans relief, dans le vide.

L’avancée est à certains égards simple, comme passer des tubes à vide aux transistors.

« Un amplificateur linéaire est un amplificateur analogique ; comme ils se soucient du coût et de l’efficacité, ils ont fait le meilleur d’une mauvaise affaire : comme c’est sale [i.e. how noisy] pouvez-vous faire le signal tout en restant efficace ? C’est fondamental pour ce que font les amplificateurs linéaires », a-t-il expliqué. « Nous sommes un commutateur numérique — nous envoyons un signal ultra-propre. Nous avons associé une architecture de mode de commutation avec du nitrure de gallium et du silicium, et elle est passée d’une efficacité de 60 % à plus de 99 %. C’est cent fois plus petit et cent fois moins cher.

« Ce type d’architecture polaire directe, Earl a écrit des livres à ce sujet – il était un connaisseur de ce type d’approche », a déclaré Kirkpatrick. Son autre co-fondateur, Dubravko Babic, est un expert des matériaux qui se concentre sur le nitrure de gallium, qui, sans trop entrer dans les détails, est utilisé en combinaison avec du silicium pour créer des architectures de puces à haut rendement. Ils ont d’abord collecté un contrat de 5 millions de dollars auprès de la DARPA, pensant qu’il pourrait être utilisé pour réduire les radios militaires, mais ont rapidement réalisé que la technologie atteignait bien au-delà de la catégorie de la défense et l’a amenée aux télécommunications.

L’appareil « Miracle » qui en a résulté (qui ressemble à un PCB normal, soit dit en passant) est si différente de l’infrastructure existante qu’ils ont eu du mal à faire comprendre ses qualités aux entreprises potentielles. « Mais il y a un peu plus d’un an, les sceptiques ont obtenu tout ce dont ils avaient besoin – nous l’avons fait en démonstration au sommet d’un mât. Vous pouvez douter de la technologie autant que vous le souhaitez, mais lorsque vous l’allumez sur un mât, la partie est terminée », a déclaré Kirkpatrick.

Pourtant, a-t-il admis, le marché des infrastructures est conservateur. Ce sont des entreprises qui paient des sommes énormes pour construire des millions d’installations pour desservir des centaines de millions de personnes – elles ont tendance à opter pour ce qu’elles savent fonctionner même s’il y a un nouveau venu qui est mieux et moins cher. Mais un test pilote à Fort Hood devrait montrer les capacités des petites cellules 5G d’Eridan, qui, en supposant que tout se passe bien, devraient conduire à des déploiements commerciaux vers la fin de l’année.

L’équipe Eridan et leurs propriétaires. Le PDG Doug Kirkpatrick est au centre d’une chemise rose.

Ce qui les a probablement convaincus, au-delà de la menace existentielle des amplis linéaires atteignant les limites théoriques de la quantité de données qu’ils peuvent gérer, c’est l’évolutivité supplémentaire de la technologie d’Eridan. Ce serait suffisant pour rendre les déploiements 5G moins chers et meilleurs – mais qu’en est-il de la prochaine mise à niveau ?

Les derniers protocoles de signal provenant des autorités de données mobiles et des normalisateurs impliquent des signaux 8 bits poussant 256 QAM – nous n’entrerons pas non plus dans les détails techniques ici, mais vous pouvez le considérer comme équivalent à la bande passante Internet domestique. Essentiellement, plus vous pouvez insérer de bits dans une portion de signal donnée, plus vous pouvez fournir de données, bien que, comme c’est toujours le cas avec le sans fil, plus il y a de risque que ce signal de plus en plus complexe et fragile n’arrive pas intact.

Comme vous pouvez l’imaginer, passer de la production analogique à la production numérique de ce signal a un effet énorme sur l’efficacité d’une transmission. « Selon vous, lequel se propage le plus loin, un signal propre ou un signal sale ? demanda Kirkpatrick, évidemment de façon rhétorique. L’utilisation de GaN permet au système de fonctionner à des tensions élevées, éliminant du tout le besoin d’un amplificateur, améliorant encore le signal car les amplificateurs amplifient « le brut avec le bien » dans un signal sale.

Eridan avait un 10 bits expérimental, 1024-QAM publié par 3GPP fonctionnant dans les heures suivant sa sortie, et a ensuite montré dans un laboratoire qu’ils peuvent transmettre un signal 16 bits, 64K (c’est-à-dire 65 536) -QAM. (Soyez sûr que les personnes qui aiment les protocoles sans fil trouveront ce nombre très impressionnant.)

La promesse d’être une partie importante de l’infrastructure qui doit être construite pendant une décennie et plus a clairement activé les parties d’écriture de chèques du cerveau des investisseurs. Après les 5 millions de dollars de la DARPA, Eridan a levé un total de 46 millions de dollars entre l’annonce du tour B d’aujourd’hui et un tour secret de 8 millions de dollars. Le dernier tour a été mené par Capricorn Investment Group, Monta Vista Capital et Social Capital.

L’argent ira à l’embauche et à la fabrication – « nous nous préparons à fabriquer des dizaines ou des centaines de millions de ces choses », a déclaré Kirkpatrick. Bien qu’il ne puisse pas nommer les clients potentiels, il n’est pas difficile d’imaginer qui bénéficierait de ce matériel. Fondamentalement, si vous les avez entendus crier à propos de la 5G à un moment donné au cours des 5 dernières années, ils sont probablement sur la liste.

Les déploiements commerciaux devraient commencer à apparaître au début de l’année prochaine après les démonstrations officielles à Ft Hood et ailleurs. Vous ne remarquerez probablement rien – mais encore une fois, c’est un peu le but.