微电子所突破超高速ADC/DAC技术:打破西方垄断,引领科技新篇章
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在科技日新月异的今天,微电子技术的每一次飞跃都深刻影响着国家的发展与人民的生活。近日,中国科学院微电子研究所(以下简称“微电子所”)在超高速模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)领域取得了重大突破,成功研发出多款高性能芯片,不仅大幅缩短了与先进国家的技术差距,更在关键领域打破了西方长期以来的技术垄断,为我国科技自立自强增添了浓墨重彩的一笔。
一、技术突破:超高速ADC/DAC芯片的诞生
长期以来,超高速ADC/DAC技术一直是电子信息领域的核心技术之一,广泛应用于通信、雷达、航空航天、大数据处理等多个关键领域。然而,这一领域的技术制高点长期被美国、日本等发达国家所把持,我国在这一领域的发展面临着严峻的挑战。
近日,微电子所微波器件与集成电路研究室成功研发出30Gsps 6bit超高速ADC和DAC芯片,以及8GS/s 4bit ADC和10GS/s 8bit DAC芯片,这些成果标志着我国在超高速ADC/DAC技术方面取得了重大进展。其中,30Gsps 6bit ADC芯片以其超高的采样率和出色的性能表现尤为引人注目。该芯片采用4路交织技术和自主创新的折叠内插架构,芯片面积仅为3.9mmx3.3mm,集成了三项误差校准电路,能够在30GSps采样率下实现全速率输出,每秒可产生300亿次模数转换,总功耗仅为8W。其-3dB带宽达到18GHz,低频有效位达到5bit,高频有效位大于3.5bit,无杂散动态范围(SFDR)大于35dBc,这些性能指标均达到了国际先进水平。
同时,微电子所研发的8GS/s 4bit ADC和10GS/s 8bit DAC芯片也展现了卓越的性能。ADC芯片采用带插值平均的Flash结构,集成了约1250只晶体管,能够在8GHz时钟频率下稳定工作,最高采样频率可达9GHz。DAC芯片则采用基于R-2R的电流开关结构,集成了10Gbps自测试码流发生电路,共包含1045只晶体管,能够在10GHz时钟频率下正常工作。这些芯片的研制成功,不仅提升了国内单片高速ADC和DAC电路的最高采样频率,也为后续更高性能ADC/DAC电路的研发奠定了坚实的基础。
二、应用前景:推动产业升级,助力国家安全
超高速ADC/DAC技术的突破,对于我国相关产业的发展具有深远的意义。在通信领域,高速ADC/DAC是光纤通信、5G通信、大数据中心、以太网光互联等技术的关键部件。受制于ADC/DAC芯片的性能,现有的光纤通信等技术远未达到理论性能的极限,仍有巨大的潜力可挖。微电子所研发的超高速ADC/DAC芯片,有望显著提升这些技术的传输速率和效率,推动相关产业的快速发展。
在国防军事领域,超高速ADC/DAC更是雷达等电子战装备的重要器件。在电子战中,频率捷变等战术动作必须依赖高性能的ADC/DAC芯片来实现。微电子所的技术突破,为我国在电子战领域摆脱受制于人的局面提供了有力支持,对于提升我国国防实力具有重要意义。
三、打破垄断:提升国家科技竞争力
长期以来,西方发达国家在微电子领域的技术垄断,严重制约了我国相关产业的发展。微电子所此次在超高速ADC/DAC技术上的突破,不仅打破了西方的技术封锁,更为我国在该领域实现自主可控、自立自强提供了有力支撑。这一成果的取得,不仅提升了我国在全球科技竞争中的地位,更为我国相关产业的持续健康发展提供了坚实的技术保障。
四、展望未来:持续创新,引领科技潮流
微电子所的超高速ADC/DAC技术突破,是我国在微电子领域持续创新、不断突破的一个缩影。未来,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,超高速ADC/DAC技术将在更多领域发挥重要作用。微电子所将继续秉承“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念,加强与国际先进水平的交流合作,不断提升自主创新能力,为我国科技事业的发展贡献更多力量。
同时,我们也应看到,微电子技术的发展离不开国家的支持和全社会的共同努力。只有加强产学研用协同创新,形成合力,才能推动我国微电子产业不断迈上新台阶,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献更多科技力量。
总之,微电子所在超高速ADC/DAC技术上的突破,是我国科技自立自强的重要里程碑。这一成果的取得,不仅打破了西方的技术垄断,更为我国相关产业的发展提供了有力支撑。我们有理由相信,在未来的科技竞争中,中国将以更加坚定的步伐走在世界前列。