8月30日,中国移动发布了核心自主创新的国内首款可重构5G射频收发芯片—“破风8676”。
据悉,射频收发芯片是5G基站的核心芯片,研发难度高,长期被国外垄断,被称为5G基站上的“明珠”。而这款“破风8676”芯片是基于可重构架构设计,使芯片核心规格参数、模块算法、功能等可重新配置,能有助于一“芯”多用,能有效降低成本、规模推广。可广泛商业应用于5G云基站、家庭基站等。
一、什么是可重构5G射频收发芯片?
射频收发芯片就类似于“翻译官”一样,可以将模拟信号和数字信号之间高速转换。在【趣探网】
“破风8676”芯片的研发中,中国移动研究院的 相关团队采用了可重构技术架构,能使芯片核心规格参数、模块算法、功能等可重新配置,以支持多频段、多模式、多站型的 应用需求,有助于一“芯”多用。1、可重构架构(CGRA)
可重构计算架构是指在
配置信息的 控制下,利用系统中的 可编程计算资源,根据应用的 需要构造出最适配的计算架构,达到或接近专用集成电路的 高性能。可重构计算的 本质是通过 多次重新配置可编程计算资源的 功能和互连,使系统兼具高性能、低功耗、易维护、低成本等 多种优良特性。可重构架构的
最大优势在 于 两个方面:一是没有传统指令驱动的计算架构中取指和译码操作的 延时和能耗开销;二是在计算过 程中以接近“专用电路”的方式执行。 此外,可重构架构的 算力可以弹性扩展,适用于 从云端到边缘端中对高能效和灵活性有综合要求的场景。2、射频芯片
射频芯片是
将无线电信号通信转换成一定的 无线电信号波形,并通过 天线谐振发送出去的电子元器件。 射频芯片种类繁多,包括射频前端和 射频后端,其中射频后端主要是 基带芯片。射频前端主要包括射频天线、射频开关、功率放大器(PA)、低噪放大器(LNA)、滤波器、双工器等 ,这些组件都是 射频前端不可或缺的芯片。射频芯片广泛应用于
无线通信、雷达、卫星通讯、无人驾驶汽车等 领域。它可以实现无线信号的 发送、接收、放大、滤波、解调等功能。具体来说,射频芯片可用于手机、电视、路由器、网络摄像机、智能家居等 设备的通信模块中。 在 雷达系统中,射频芯片可以实现探测和跟踪目标的 功能。在汽车中,射频芯片可用于 ADAS(高级驾驶辅助系统)中,从而实现自动驾驶等功能。特别是在5G领域,射频芯片起着
至关重要的作用。此前,华为的5G功能无法实现自主生产,一定程度上也 与射频芯片的 制约有关。二、为什么射频芯片在5G领域起着关键作用?
5G相比4G在
性能指标上实现了 大幅提升,特别是 在 eMBB(增强型移动宽带)场景下,手机速率提升至千兆级甚至万兆级,是 早期LTE速率的近100倍。然
而,在 传输速度实现飞跃的 同时,从2G到4G,加上5G,再加上MIMO(多天线技术)和 双卡双待,手机的 天线数量和支持频段已翻倍增加,从4G早期只有 不到20个频段组合,到5G已经超过 10000个,背后的设计和集成变得异常复杂。同时,由于 5G手机的厚度和 重量不能增加,功耗不能增加,这时射频芯片强大的 转换功能就显得尤为重要。不过,在
全球射频前端高端市场中,美日企业占据主导地位。据智研咨询统计,在4G时代,2018年Broadcom、Qorvo、Skyworks、Murata这四大巨头占据了 全球射频前端市场份额的 80%以上。进入5G时代后,国际五大射频领导者开始发力高附加价值的 中高端产品研发与量产。根据Yole的数据,2022年全球前五大射频厂商的
市场占有率约为80%。博通Broadcom(19%)、高通Qualcomm(17%)、威讯联合Qorvo(15%)、思佳讯Skyworks(15%)和 村田(14%);其余20%的市场份额才由TDK、太阳诱电、联发科以及大陆厂商卓胜微、唯捷创芯、韦尔股份等公司瓜分。国内射频行业与国际领先企业之间的 体量差距较大,国产替代的空间广阔。三、国产射频芯片龙头企业
卓胜微,作为国内射频领域的
龙头企业,已初步实现射频前端产品全覆盖。该公司成立于2012年,并于2019年上市。在射频领域,卓胜微拥有 多年的 技术积累,并拥有 91项射频技术专利,是 射频前端芯片领域中少数可以对标国际先进技术的 领先企业。该公司主要向市场提供自主研发的射频前端芯片和物联网芯片产品。射频前端芯片主要应用于智能手机等
移动智能终端产品,客户覆盖全球前列的 主流手机厂商,如三星、小米和 华为等 。低功耗蓝牙微控制器芯片主要应用于 智能家居和 可穿戴设备等电子产品。目前,卓胜微的6英寸SAW滤波器晶圆生产线已经进入规模量产阶段。在此基础上,该公司正在逐步推进12英寸IPD滤波器产品的
生产制造能力,该产线已经完成工艺通线并进入小批量生产阶段。除此之外,在SAW滤波器领域,麦捷科技、好达电子等
国内企业均有不错表现。其中麦捷科技与中电26所 生产的 SAW滤波器已进入华为、TCL等手机供应链,好达电子的 SAW滤波器已进入中兴、魅族等 手机供应链。目前,中国移动“破风8676”的出现,使得我
国在 5G射频收发芯片领域实现关键性突破,同时有效提升了我国5G网络核心设备的 自主可控度。