據(jù)科技日?qǐng)?bào)6月15日?qǐng)?bào)道，中國工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室已研制出CMOS毫米波全集成4通道相控陣芯片，并完成了芯片封裝和測(cè)試，每通道成本由1000元降至20元。同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)室封裝集成1024通道天線單元的毫米波大規(guī)模有源天線陣列。芯片與天線陣列力爭(zhēng)在2022年商用于我國的5G系統(tǒng)。

1999年，中國科技部部長徐冠華曾說“中國信息產(chǎn)業(yè)缺芯少魂”。其中，“芯”是指芯片，“魂”則是操作系統(tǒng)。現(xiàn)如今，中國經(jīng)過20多年的發(fā)展，正逐步讓“缺芯少魂”成為歷史。

圖片源自：紫金山實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)

5G移動(dòng)通訊領(lǐng)域的突破

顧名思義，5G毫米波芯片即適用于5G移動(dòng)通訊領(lǐng)域的芯片，是寬帶衛(wèi)星通信和5G毫米波通信的關(guān)鍵核心器件。

根據(jù)5G頻譜的范圍劃分，可將5G頻譜劃分為FR1和FR2，F(xiàn)R1即450MHz到6Gz，或稱作Sub-6，F(xiàn)R2即24GHz到52GHz，這段頻譜的波長大部分都是毫米級(jí)別，因此也稱之為毫米波。

一般而言，頻段越高，射頻電路、器件以及天線的設(shè)計(jì)難度就越大，對(duì)技術(shù)的要求更高，成本也就更高。2G、3G和4G移動(dòng)通訊的頻段就基本在2.7GHz以下，當(dāng)?shù)皖l段的頻譜資源被耗盡時(shí)，就只能在高頻段獲取頻譜資源，所以位于高頻段的毫米波頻譜，坐擁大量潛在的未被充分利用的頻譜資源，研發(fā)毫米波器件便理所當(dāng)然地成為未來推動(dòng)5G發(fā)展的方向之一。

但研發(fā)毫米波器件的成本較高，早期主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，隨著自動(dòng)駕駛、5G、安檢等技術(shù)的發(fā)展，毫米波芯片在民用領(lǐng)域也得到了研究和應(yīng)用。對(duì)于我國而言，毫米波芯片長期被國外壟斷，是我國短板中的短板。

此次南京網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室所研制出的5G毫米波芯片，將助力與我國5G商用，是我國5G移動(dòng)通訊領(lǐng)域的一次重大突破。

有望成為全球供應(yīng)鏈的主要提供者

5G毫米波芯片的難點(diǎn)在于，該芯片需要用在移動(dòng)設(shè)備上，但因?yàn)楹撩撞ū旧聿ㄩL短，衍射能力差，所以對(duì)于適應(yīng)該芯片的移動(dòng)設(shè)備而言，單個(gè)天線和單個(gè)相控陣是不夠的，只有多個(gè)相控陣，才不至于被手擋住信號(hào)。但設(shè)計(jì)多個(gè)通道的相控陣成本太高，這也是全世界共同面臨的難題。

此款國產(chǎn)5G毫米波芯片，于今年1月19日首次曝光。相關(guān)新聞顯示，東南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)通信與安全紫金山實(shí)驗(yàn)室在今年1月19日的發(fā)布會(huì)上宣布一款自主研發(fā)的毫米波相控陣芯片問世，實(shí)現(xiàn)了我國在該項(xiàng)技術(shù)的突破。

據(jù)悉，此次技術(shù)突破是基于東南大學(xué)移動(dòng)通信國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的國家863計(jì)劃5G研究開發(fā)、國家重大科技專項(xiàng)等多個(gè)項(xiàng)目所形成的技術(shù)積累，在世界上首次較為徹底地解決了阻礙CMOS毫米波通信的芯片問題，從芯片、模塊到天線陣面全面實(shí)現(xiàn)自主可控，技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先。

短短五個(gè)月的時(shí)間里，紫金山實(shí)驗(yàn)室同深南電路股份有限公司、天銳星通科技有限公司聯(lián)合成立相控陣芯片與系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，同江寧經(jīng)濟(jì)科技開發(fā)區(qū)、天銳星通科技有限公司簽署CMOS毫米波芯片與相控陣天線研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化合作協(xié)議，完成了芯片的封裝與測(cè)試，并將每通道成本由1000降至20元，這無疑是國產(chǎn)芯片發(fā)展強(qiáng)勁有力的一步。

產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，促使5G毫米波芯片在短時(shí)間內(nèi)取得較大的進(jìn)展，不僅打破了“缺芯少魂”尷尬局面，且有望助力中國在毫米波相控陣核心芯片這一核心技術(shù)方面成為全國供應(yīng)鏈的主要提供者。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

芯片產(chǎn)業(yè)鏈本就具有全球性，僅僅憑借一個(gè)國家的力量無法完成芯片的生產(chǎn)?！叭毙旧倩辍钡脑虿荒軞w咎于我國尚未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)芯片自主化，而是我國尚未擁有一項(xiàng)其他國家無法替代的技術(shù)。5G毫米波芯片的成功研發(fā)，便是助力中國“芯”建設(shè)的一大步。

我們對(duì)中國“芯”的期待不止于此，今年以來，中國半導(dǎo)體企業(yè)紛紛上市科創(chuàng)板，募集資金加大開發(fā)力度。為此，雷鋒網(wǎng)邀請(qǐng)到華登國際副總裁蘇東于明晚（6月17日）20:00為大家講述以《半導(dǎo)體投資的邏輯以及科創(chuàng)板帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》為主題的公開課，與大家分享中國集成電路的崛起之路、半導(dǎo)體未來發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力以及科創(chuàng)板帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，歡迎大家前來觀看。

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