武陵观察网 科技 为通信产业链补上短板 为何地芯科技能做到?

为通信产业链补上短板 为何地芯科技能做到?

集微网报道(文/王小方)在半导体产业结构中,射频模拟器件称得上是行业的一座“王冠”,而射频收发机芯片则是“王冠上的明珠”,这主要因为射频收发机芯片的开发难度极大,国产自给率近乎于零,也是5G移动通信领域急需突破的核心技术之一。

近日,地芯科技正式推出地芯风行系列芯片,主要面向5G移动通信基站应用。该系列芯片的推出不仅填补了国内在射频收发机领域的市场空缺,亦有助于提升国产芯片的自给率,给国内5G网络建设带来了十分积极的影响。

垄断局面 急需攻破

目前,在国内射频收发机市场,ADI已占据绝对优势地位,整体份额占比超九成。由此,一个显而易见的现实浮现在眼前,国内基站厂商在供应链上存在很强的对外依赖性,自主化需求十分迫切。

在面对集微网的采访时,地芯科技总经理吴瑞砾提到:“在选择赛道时,地芯科技自身有着非常清晰的准则,就是选择国产化率不高,卡脖子的赛道,为芯片国产化事业尽一份力。不论从产业价值的维度,还是经济价值的维度出发,射频收发机芯片都十分符合地芯的选择标准。”

一般情况下,基站侧的射频收发芯片成本约占整套小基站系统的20%至30%。由于受制于国外厂商垄断的市场局面,国内基站厂商普遍面临着不小的成本压力,自然期待国产厂商能从垄断的市场中突围,破解一家独大的局面,为国产通信产业供应链带来安全保障,而地芯科技的地芯风行系列芯片的推出正宛如一场“及时雨”。

由于核心研发团队成员均深耕通信领域多年,地芯科技在射频模拟芯片领域积累了非常丰富的经验。公司研发人员80%以上具有硕士与博士学历,具有10至20年芯片研发与量产经验,大多曾就职于高通、联发科、三星、TI等知名半导体企业。因此,地芯科技选择射频收发机赛道既契合了当下的市场需求,也能充分地发挥出自身专长。

在国内产业空缺的情形下,地芯科技想要突破射频收发机芯片赛道,必然需要应对来自技术、市场等各方面的挑战。吴瑞砾表示,从技术方面看,首先,需要满足频宽、带宽上要求,想要满足5G的市场标准,带宽至少需要达到100MHz,甚至200MHz。此外,在功耗上也存在不小的挑战,随着产品性能和功能要求的提升,功耗也会相应增长,但实际应用中对功耗却有着严格的限制。

总而言之,一颗优秀的射频收发机芯片不仅要满足更低的成本,还要实现更低的功耗。从商业化的角度出发,5G想要实现规模化覆盖,成本必须降下来。

自主创新 补强短板

历经近四年研发周期后,地芯科技地芯风行系列芯片已成功实现量产,主要面向5G基站、5G边缘端、5G端侧,以及各类无线专网等应用。该系列芯片使用了地芯科技完全自主的创新技术,其中,共包含12项国家级专利。

从产品特性上看,地芯风行系列芯片有着超宽频、超宽带的突出优势,能够覆盖30MHz至6GHz的各类应用,涵盖绝大部分通信频段,带宽范围则覆盖了12K到100M。

地芯风行系列芯片有着很高的集成度,其中,T/R数量覆盖1T1R、2T2R,集成12bit高速高精度ADC/DAC,集成了所有VCO和环路滤波器器件,以及集成宽频,低相位噪声PLL及小数N分频频率综合器,接口覆盖LVDS/CMOS。同时,芯片可重构、可配置特性可以灵活地满足客户需求,包括搭载可重构、高动态范围ADC,支持TDD和FDD可配等。

作为国内市场中率先发布的国产5G射频收发机芯片,地芯风行系列不仅拥有自主知识产权,在代工环节同样实现完全的国产自主化,获得稳定的国内供应链支撑。

该系列芯片采用国产40nm工艺制造,采用自主可控工艺,使得芯片的面积更小,功耗极低。通过优化设计和工艺升级,相较国际同类竞品,在功耗上降低30%左右。由于使用了创新的无低噪放接收机设计,在频宽上更加极致,在不影响接收灵敏度的情况下,缩小芯片面积,也使功耗得以进一步降低。

目前,地芯风行系列GC0802已经实现量产,加上在研的同系列产品型号已经多达10余款,支持面向客户的各种通用及专用需求做延展性开发。针对不同应用领域,通过在细节参数,覆盖的频段、带宽、以及线性度上的差异满足多样化的市场需求。

服务客户 拓展优化

历经多年发展,如今,我国通信产业整体实力已经有了质的提升,不过,补强短板仍是当前关键要务。吴瑞砾认为,推进芯片国产化的事业不仅需要芯片研发厂商的努力,也需要产业链上下游之间的协力合作,下游客户以开放的心态接受国产化芯片,共同推进产品和技术的迭代。在许多时候,芯片研发出来还不算真正的成功,仍需经过客户的验证,在客户反馈后再进行迭代优化,进而打造出更加成熟的芯片,共同培育广阔的商用市场。

面向当下及未来的市场需求,地芯风行系列芯片还将进一步迭代。包括集成更多功能,在频宽和带宽上进一步拓展,在收发数上拓展,以及在架构上进一步演进。比如,地芯科技接下来会将带宽继续提升,至少达到200M。在收发数方面,目前该系列的第一代产品已经实现2T2R,后续会迭代至4T4R,甚至8T8R的水平。

从整个行业上看,地芯科技的优势不仅体现在技术研发上,在运营管理、产业布局等方面的能力都很强,并且积累了很强的团队凝聚力。吴瑞砾表示,地芯科技的发展目标是通过技术创新让产品更好地实现商业化,更好地服务客户,并且立足客户需求,提升产品的特性和进一步丰富产品线。

对于接下来的发展计划,地芯科技将进一步拓展在射频和模拟领域的产品规划,进一步丰富产品线,在更好地满足通信客户需求的基础上,进一步拓展工业电子、物联网的布局。并将与产业链上下游协力合作,共同推动通信基站的国产化进程。

目前,中国已成为世界上5G基站数量最多的国家。截止2019年底,我国已搭建的4G宏基站为544万座,按1.5倍4G基站数量计算,5G宏基站建设数量为800万座。按照单个热点区域小基站RRU数量为4倍宏基站数量的保守估计,小基站RRU数量将达到6400万个。

从长远发展来看,5G小基站仍是增量市场,未来还有很大市场空间。我国正处于5G网络发展的关键时刻,未来,将会有更多领域和行业需要使用5G网络,对于射频芯片的需求只会有增无减,地芯科技也将发挥自身力量,通过在高端芯片自主可控上的努力,助推5G建设、物联网、工业电子的发展升级。(校对/Stella)

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