A Vimercate i laboratori Nokia per la ricerca e lo sviluppo

L’11 settembre Nokia ha tenuto nella sua sede di Vimercate, ricca di laboratori, l’evento Innovation Day 2024, evento dedicato ai clienti e alla stampa. La giornata è cominciata con l’intervento dell’ex presidente del Consiglio Enrico Letta, che ha sostenuto la necessità di un nuovo tipo di mercato unico europeo per rilanciare la competitività dell’UE, in particolare nel settore delle telecomunicazioni, che necessita di maggiore integrazione all’interno dell’Europa per competere con Cina e Stati Uniti.

Gli ospiti dell’evento hanno potuto visitare i laboratori di ricerca e sviluppo di Nokia, dove lavorano oltre 400 dipendenti, tra cui 150 ingegneri. La ricerca a Vimercate si concentra sullo sviluppo sia di chip ASIC (Application Specific Integrated Circuit) e FPGA (Field Programmable Gate Array) sia sulle trasmissioni wireless e ottica, in particolare sul 5G e sul futuro 6G, la cui introduzione è prevista intorno al 2030.

Nel corso della giornata è stata tenuta anche una tavola rotonda, con gli interventi delle persone di Nokia Erez Sverdlov, Matthieu Bourguignon, Rolf Werner. Paul Adams, sempre di Nokia, ha moderato l’incontro. Il dibattito si è concentrato sull’importanza dell’efficienza energetica, dell’ottimizzazione del 5G, dei progressi dei chipset di Nokia in fatto di consumi, dell’affidabilità della Rete.

DSP sempre più performanti

Nokia sviluppa nei propri laboratori del centro di Vimercate non solo i chipset necessari per la comunicazione wireless e ottica, ma anche l’intera elettronica che compone i transponder usati in tutto il mondo per i ponti di comunicazione per le reti a larga banda. Questi ponti, basati su fibra ottica o su microonde, coprono distanze di decine, centinaia, anche migliaia di chilometri.

L’azienda crea in proprio anche DSP (Digital Signal Processor) molto avanzati e specializzati (il primo DSP dell’azienda risale a più di 15 anni fa), per gestire al meglio i dati che transitano via fibra ottica. Lo sviluppo degli integrati si concentra non solo sull’aumento dell’ampiezza di banda ma anche sull’efficienza energetica, in modo da consumare di meno pur con una capacità di gestire una maggiore quantità di dati, che oggi arriva a 1,2 Tb/s per canale. Nel giro di sei generazioni, si è passati da nodi a 65 nanometri a quelli grandi 3 – 5 nanometri.

Enrico Letta, ex presidente del Consiglio 

Il marchio è l’unica realtà europea, uno dei tre principali attori mondiali, in grado di sviluppare nei propri laboratori questa tecnologia per applicazioni di comunicazione, sia per la Rete sia per i data center.

La fotonica

Uno dei laboratori di Nokia a Vimercate si occupa dello sviluppo di sistemi e tecnologie nel campo della fotonica, ovvero nell’uso di fotoni al posto degli elettroni per il trattamento e l’elaborazione dei dati. I circuiti integrati allo studio sono di diversi tipi, alcuni convertono la luce in ingresso in segnali elettrici ed elaborano questi ultimi, altri operano esclusivamente con i fotoni, anche quando si tratta di compiere operazioni e trasformazioni. In quest’ultimo caso, i chip in silicio non contengono piste elettriche ma vere e proprie guide d’onda estremamente miniaturizzate.

Il laboratorio di Nokia è all’avanguardia in questo settore e attira molti ricercatori europei. Il centro esiste da circa un anno e mezzo ed è cresciuto molto velocemente, sia come attrezzature sia come numero di persone che vi operano (attualmente sono sette ricercatori, saranno di più nel prossimo futuro). Il laboratorio porta avanti lo sviluppo sia di nuovi prodotti Nokia sia la ricerca scientifica nel campo della fotonica, grazie anche a collaborazioni con le università e con il CNR italiano. Sono in corso anche attività riguardanti la fotonica con il grafene, nell’ambito del progetto europeo Graphene Flagship. Il lavoro svolto si basa molto sulle simulazioni, compiute grazie a computer dedicati e che possono richiedere diversi giorni di calcoli.

Attualmente è prematuro parlare di una commercializzazione di queste tecnologie, ma nel giro di cinque anni potrebbero trovare applicazione nei prodotti più avanzati. Probabilmente non nel campo delle telecomunicazioni ma in quello dei computer quantistici e delle macchine ad alte prestazioni (per esempio per il collegamento ottico tra CPU e memoria RAM).

Microonde o fibra ottica: tutto è testato in laboratorio

Un ponte radio con microonde è utile quando non è possibile stendere un cavo in fibra (o è troppo costoso farlo) e può coprire una distanza di 150 km. Questo tipo di connessione raggiunge prestazioni molto elevate in termini di banda passante, fino a 20 Gb/s, grazie sia all’hardware sia al software, progettati ad hoc da Nokia. La comunicazione via microonde è usata nelle campagne, nelle isole, nelle periferie urbane. L’hardware è installato all’aperto e deve resistere alle condizione meteo più avverse (pioggia, nebbia, neve), con temperature che possono variare da – 40 a 65°C.

I test dei prodotti sono compiuti in un laboratorio dedicato, che grazie all’automazione e ad algoritmi di machine learning può gestire molte configurazioni diverse, senza che gli operatori debbano intervenire modificando i collegamenti tra le macchine di test e l’hardware vero e proprio. Se una decina di anni fa era necessario riconfigurare l’intero apparato prima di ogni ciclo di prove, oggi, grazie all’automazione, il 90 – 97% degli adattamenti è effettuato in automatico. Se si considera che sono necessarie più di 60 configurazioni diverse per ogni cliente, è facile capire che il lavoro e il tempo risparmiati con l’automazione sono molto significativi.

Un supporto completo del cliente

L’obiettivo di Nokia non è solo lo sviluppo di nuovi prodotti ma anche il supporto completo verso il cliente. In pratica, il marchio ha a disposizione diverse soluzioni tecnologiche per quanto riguarda le telecomunicazioni, e offre al cliente i propri esperti per definire quale di queste sia la più adatta a soddisfare le sue necessità. Una volta individuata la soluzione migliore, questa è testata in laboratorio. Solo dopo che le prove hanno avuto successo (possono essere necessari più cicli di progettazione e collaudo) viene data conferma al cliente che la configurazione scelta è adatta ed efficace. Nokia supporta i propri clienti in ogni fase di sviluppo del sistema, in modo da consegnare non semplici scatole ma soluzioni perfettamente funzionanti e ottimizzate.