Gigahertz (GHz)

Il gigahertz è un’unità di frequenza pari a un miliardo di hertz. Il suo simbolo è GHz. È l’intervallo delle comunicazioni senza filo moderne e del clock interno di ogni calcolatore attuale, e quasi nulla di ciò che vi si trova era di uso quotidiano prima degli anni novanta.

Il wi-fi occupa due bande principali, a 2,4 e 5 gigahertz, con una banda più recente vicino a 6. La banda dei 2,4 è affollata perché è libera da licenza quasi ovunque e condivisa con il Bluetooth, i telefoni cordless e i forni a microonde, che lavorano a 2,45 gigahertz perché lì le molecole d’acqua assorbono efficacemente energia. La banda dei 5 offre più canali e velocità maggiori, ma è assorbita più fortemente dalle pareti e copre quindi un’area minore.

La telefonia mobile attraversa tutto l’intervallo. Le generazioni precedenti usarono bande sotto 1 gigahertz per la loro lunga portata dentro gli edifici e attraverso le campagne, mentre le assegnazioni più recenti a 1,8, 2,6 e 3,5 gigahertz portano più dati su distanze più brevi. Più alta è una frequenza, più larghezza di banda è disponibile e meno essa penetra, e ogni generazione di rete è una trattativa fra questi due fatti.

Le frequenze di clock dei calcolatori entrarono nei gigahertz attorno al 2000 e si fermarono vicino a quattro pochi anni dopo. Il limite è termico: la dissipazione di potenza cresce ripidamente con la frequenza, e oltre i quattro gigahertz circa un processore al silicio convenzionale non riesce a smaltire il calore. I guadagni di prestazione da allora sono venuti dall’aggiungere nuclei, dall’allargare l’emissione di istruzioni e dal migliorare le gerarchie di memoria, non dall’alzare il clock.

I collegamenti via satellite, il radar e la radioastronomia lavorano tutti qui. Il radar meteorologico opera di norma fra 2,7 e 5,6 gigahertz, quello del controllo del traffico aereo in bande simili, e la radiazione di fondo a microonde che riempie l’universo ha il massimo vicino a 160 gigahertz, ben sopra l’intervallo delle comunicazioni terrestri.

I sistemi a onde millimetriche a 24 gigahertz e oltre servono al radar anticollisione delle automobili e alle bande di maggiore capacità delle reti mobili. Le loro lunghezze d’onda molto corte permettono antenne piccole e velocità di trasmissione enormi, ma quasi tutto le blocca, compresi la pioggia e il fogliame.

Un gigahertz equivale a un miliardo di hertz, a 1000 megahertz o a 0,001 terahertz.

Tabella di conversione del Gigahertz