「破風8676」亮相中國集成電路設計業2023年會

2023年11月10日，中國集成電路設計業2023年會暨廣州集成電路產業創新發展高峰論壇（ICCAD2023）在廣州盛大開幕。中國移動研究院無線與終端技術研究所副所長李男應邀出席，並在大會《IC設計與創新應用》專題論壇上發表《「破風8676」可重構5G射頻收發機芯片》的專題演講。

「破風8676」研發負責人李男向與會者們介紹了「破風8676」芯片的研發背景、技術和產業創新以及商用規劃。李男指出，5G的信號帶寬是4G的5倍，調製方式從64QAM提升到256QAM，支持的站型也更加豐富，這給射頻收發芯片帶來眾多嚴峻的技術挑戰，包括超大寬帶信號高速處理下的低功耗、低噪聲、高線性性、高帶內平坦度、高靈活度等。

爲了應對這些挑戰，「破風」攻關團隊以精細化商用需求為指導，基於自研的射頻系統雙級聯動仿真評估平臺，量身定製了芯片規格，並以此為基礎進行了系列技術創新。

一是提出可重構技術體系，通過數字預失真、削峰等模塊算法的靈活調整，信號帶寬、雜散抑制頻點和深度等重要規格參數的靈活匹配，以及基帶成型濾波、均衡濾波等增量功能的靈活加載，實現了一「芯」多用，最大化市場規模；

二是創新性採用低功耗逐次逼近型（SAR）模數轉換架構，與傳統Sigma-delta架構相比，在22nm工藝條件下可降低約60%功耗，模塊面積也可以降低約60%，提出與工作模式匹配的電源分區管理方案和基於帶寬的片內放大器偏置電壓動態調整方案，進一步降低芯片功耗；

三是提出了一種新型實時多頻點校準方案，解決了超大帶寬下零中頻架構存在的本振泄露、直流偏置、信道失配等問題，以及利用數字幅度補償攻克超大帶寬下平坦度設計難題；

四是採用Class AB架構保證最大發射功率下EVM<1%，自身ACLR>56dBc，通過靈活加載數字預失真、削峰功能，大功率場景仍可達到48dBc以上ACLR，大幅提升芯片在超大帶寬下的線性性，此外，通過採用雙VCO方案，降低相位噪聲3dB以上。

李男介紹中國移動研究院和合作夥伴基於企業聯合實驗室歷時三年成功研製「破風8676」芯片。芯片支持全球主流4G/5G頻段，以及WiFi頻段和車聯網頻段，200MHz帶寬2T2R MIMO、FDD/TDD 4G/5G雙模工作，並內置數字預失真、削峰功能，高階FIR濾波器、均衡濾波器，可適配5G雲基站、皮基站、家庭基站、直放站等站型。芯片各項指標實測性能達到了國際先進水平，1000小時老化實驗后性能穩定達標，並已在阿爾法客户5G射頻單元中成功集成，性能指標滿足運營商集中採購標準，計劃於2024年上半年正式商用，並同步開展「破風8676」芯片與更多站型試驗和商用落地。

李男表示，中國移動在芯片自主可控攻關過程中，充分發揮運營商的研發和應用牽引優勢，基於創新的「1+N+1」攻關模式，有效加速了芯片研發的有效性，大幅縮短從芯片設計到整機應用的時間，為破解了國產芯片不能用、不敢用、不想用的產業難題提供了重要參考路徑。后續中國移動將圍繞戰略新興產業，與產業夥伴深度合作、攜手攻堅，共創新質生產力，築牢產業根基。