據(jù)科技日報 6 月 15 日報道，中國工程院院士劉韻潔表示，南京網(wǎng)絡通信與安全紫金山實驗室已研制出 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試，每通道成本由 1000 元降至 20 元。同時，該實驗室封裝集成 1024 通道天線單元的毫米波大規(guī)模有源天線陣列。[BYG1] 芯片與天線陣列力爭在 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)?，F(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。

　　5G 移動通訊領域的突破

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

　　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、器件以及天線的設計難度就越大，對技術的要求更高，成本也就更高。2G、3G 和 4G 移動通訊的頻段就基本在 2.7GHz 以下，當?shù)皖l段的頻譜資源被耗盡時，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然地成為未來推動 5G 發(fā)展的方向之一。

　　但研發(fā)毫米波器件的成本較高，早期主要應用于軍事領域，隨著自動駕駛、5G、安檢等技術的發(fā)展，毫米波芯片在民用領域也得到了研究和應用。對于我國而言，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)絡通信與安全紫金山實驗室所研制出的 5G 毫米波芯片，將助力與我國 5G 商用，是我國 5G 移動通訊領域的一次重大突破。

　　有望成為全球供應鏈的主要提供者

　　5G 毫米波芯片的難點在于，該芯片需要用在移動設備上，但因為毫米波本身波長短，衍射能力差，所以對于適應該芯片的移動設備而言，單個天線和單個相控陣是不夠的，只有多個相控陣，才不至于被手擋住信號。但設計多個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。相關新聞顯示，東南大學網(wǎng)絡通信與安全紫金山實驗室在今年 1 月 19 日的發(fā)布會上宣布一款自主研發(fā)的毫米波相控陣芯片問世，實現(xiàn)了我國在該項技術的突破。

　　據(jù)悉，此次技術突破是基于東南大學移動通信國家重點實驗室承擔的國家 863 計劃 5G 研究開發(fā)、國家重大科技專項等多個項目所形成的技術積累，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現(xiàn)自主可控，技術水平處于國際領先。

　　短短五個月的時間里，紫金山實驗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)合實驗室，同江寧經(jīng)濟科技開發(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)展強勁有力的一步。

　　產(chǎn)學研相結合，促使 5G 毫米波芯片在短時間內取得較大的進展，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方面成為全國供應鏈的主要提供者。

　　雷鋒網(wǎng)小結

　　芯片產(chǎn)業(yè)鏈本就具有全球性，僅僅憑借一個國家的力量無法完成芯片的生產(chǎn)。“缺芯少魂”的原因不能歸咎于我國尚未實現(xiàn)國產(chǎn)芯片自主化，而是我國尚未擁有一項其他國家無法替代的技術。5G 毫米波芯片的成功研發(fā)，便是助力中國“芯”建設的一大步。

　　我們對中國“芯”的期待不止于此，今年以來，中國半導體企業(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《半導體投資的邏輯以及科創(chuàng)板帶來的機遇與挑戰(zhàn)》為主題的公開課，與大家分享中國集成電路的崛起之路、半導體未來發(fā)展的驅動力以及科創(chuàng)板帶來的機遇與挑戰(zhàn)，歡迎大家前來觀看。
　　（碼上科技）