中国毫米波芯片再创辉煌,美院士:中国科学家不睡觉吗
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2020年5月,美方为了遏制华为的发展,利用其在半导体领域的技术优势,强行修改规则,颁发“芯片禁令”,切断华为芯片来源,让华为瞬间陷入无芯可用的尴尬处境,很多业务的发展被迫停止。危机,危中有机!美方在半导体领域的所作所为,虽然给国内高新企业的发展造成了一定的影响,但也在某种程度上促进了我国半导体行业的快速崛起。
为了弥补国内半导体行业的短板,2020年8月,国务院正式下达铁令,要求在2025年底实现70%的芯片自给率,并且为了实现这一目标,国家不但出台了大量的政策予以倾斜,并且还做了很多大事。
我国作为芯片大国,在现代科技的推动下,芯片进口量依旧稳居前列,高达3800亿美元,虽说我国进口了大量的芯片,但受到国际上某些国家新规的影响,对我国的芯片进步还是造成了一定的损失。在此基础上,我国也逐渐认识到了国产芯片的重要性,扶持芯片行业的政策不断出台,使得芯片投资的热度也居高不下。
国内扶持芯片行业的政策不断出台,芯片行业的投资热度也持续提升,芯片行业在中国已然走向舞台中央。刚刚,市场再传好消息,中国国产高性能毫米波芯片发布,并刷新全球纪录。
缺芯少魂”是我国互联网领域最大的“命门”。毫米波芯片是高容量5G移动通信核心,长期被国外垄断,是我国短板中的短板。毫米波是指波长在毫米数目级的电磁波,其频率大约在30GHz-300GHz之间。
根据通讯原理,无线通讯的最大信号带宽大约是载波频率的5%左右,因此载波频率越高,可实现的信号带宽也越大。在毫米波频段中,28GHz频段和60GHz频段是最有但愿使用在5G的两个频段。28GHz频段的可用频谱带宽可达1GHz,而60GHz频段每个信道的可用信号带宽则到了2GHz(整个9GHz的可用频谱分成了四个信道)。
比拟而言,4G-LTE频段最高频率的载波在2GHz上下,而可用频谱带宽只有100MHz。因此,假如使用毫米波频段,频谱带宽轻轻松松就翻了10倍。
将以上专业知识简朴来说,毫米波通讯频谱资源丰硕,5G时代选择使用毫米波频段,速度就比如单车道进级为十车道,传输速率得到巨大晋升。
在第六十八届国际固态电路会议上,中国电科38所发布了一款高性能77兆赫兹毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达38.5米,刷新了当前全球毫米波封装天线最远探测距离的纪录。
据介绍,这款芯片在24mm×24mm空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,创造性地提出一种动态可调快速宽带chirp信号产生方法,并在封装内采用多馈入天线技术,大幅提升了封装天线的有效辐射距离。同时,该芯片面向智能驾驶领域对核心毫米波传感器需求,采用低成本CMOS工艺,单片集成3个发射通道、4个接收通道,主要性能指标达到国际先进水平。
下一步,中国电科38所将进一步优化毫米波雷达芯片,根据具体应用场景提供一站式解决方案。
中国发布高性能毫米波芯片,创下全球新纪录
如今智能驾驶行业也是大势,未来的发展前景也是十分可观的,如果我国的最新芯能够满足智能驾驶领域催核心毫米波传感器的要求,对于我国的芯片技术而言,是个十足的突破。在毫米波雷达芯片成功发布后,我国相关研究部门将对该芯片实行进一步的优化,最终运用到实际中。
国际固态电路会议由发明晶体管的贝尔实验室等机构在1953年发起,被誉为集成电路行业的“奥林匹克盛会”,对于集成电路行业的技术普及和应用起到巨大推广作用。中国高性能毫米波芯片在这个场合发布,这意味着该芯片技术达到行业应用先进水平。
据报道,在毫米波雷达芯片成功发布后,接下来中国电科38所将对芯片进一步优化,实现具体场景的应用。
芯片国产化加速!遭新规反噬,美企要求“自救”
不得不说,随着国产芯片替代浪潮加速兴起,我国在芯片领域还将取得更多突破。去年8月,我国专门出台扶持芯片行业的政策,涵盖全产业链条,先进技术企业可获长达10年的免税,扶持力度世所罕见。
我们都知道,天线作为无线系统中的重要部件,有集成和分离两种形式。分离天线早已经被我们熟知,集成天线主要包括片上天线(AoC)和封装天线(AiP)两种类型。片上天线技术主要是利用半导体材料与工艺,将天线与其他的电路在同一个芯片上集成。因为有对性能和成本方面的考虑,片上天线技术在太赫兹频段上更为适用。封装天线技术主要是利用封装材料与工艺,将天线在携带芯片的封装内集成。
今年2月11日,包括英特尔、AMD、高通和美光等在内的一批美国芯片制造企业,又致信给美国政府,要求后者提供资金、资助半导体产业的发展。中国在毫米波芯片突破的速度以及成就,引起了世界半导体行业的震动,不少国外科学家纷纷表示不可思议。美国一位名为戴维斯的院士于20日在社交平台上调侃道:中国科学家不睡觉吗?能在短时间内连续取得突破,用不了多长时间,中国科学家将会引领世界半导体行业的发展。