全球首个,美国也没有做到!昨天北大成功研发出全频段通信芯片!

B站影视 韩国电影 2025-08-30 20:57 1

摘要:就在 8 月 27 日凌晨,国际顶级学术期刊《自然》在线发表了一项足以改写通信史的重大突破 —— 北京大学王兴军教授团队与香港城市大学王骋教授团队联合研发的全球首款基于光电融合技术的全频段自适应通信芯片正式亮相。标题听似拗口——“Ultrabroadband

先说结论:这不是“实验室里又发了篇好论文”那种小确幸,而是直接把6G时代的“发动机”给造出来了!

怎么回事?

就在 8 月 27 日凌晨,国际顶级学术期刊《自然》在线发表了一项足以改写通信史的重大突破 —— 北京大学王兴军教授团队与香港城市大学王骋教授团队联合研发的全球首款基于光电融合技术的全频段自适应通信芯片正式亮相。标题听似拗口——“Ultrabroadband on-chip photonics for full-spectrum wireless communications”,但确实是彻底打破了传统电子芯片 "频段固化" 的百年困局。

翻译成大白话就是:我们搞出了一颗指甲盖大小的芯片,0.5 GHz 到 115 GHz 的无线频段,它想跳哪就跳哪,还能用120 Gbps 以上的速度把数据灌过去,全球独一份,连美国目前也没整出来。

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因为过去所有无线设备,从大哥大到5G基站,都只能蹲在一个固定频段里干活:低频穿墙厉害但容量小,高频容量爆炸却跑不远。运营商的解决办法简单粗暴——每个频段堆一套射频前端,结果手机越做越大,基站越建越密,耗电量和碳排放一路狂飙。

现在这颗“光电融合芯片”另辟蹊径,把整套射频前端直接集成进了薄膜铌酸锂光子平台,用光波来“锁”住想要的频率,噪声低、跳频快、功耗小,一片顶过去一整块电路板。技术报告显示,实测场景下,这颗芯片可以稳定跑到120Gbps以上,功耗却不比现有5G基站高多少——这是彻底颠覆常识的“轻量化”集成方案。

论文里的实验数据显示,在0.5 GHz-115 GHz内任意频点,端到端无线链路都跑出了超过120 Gbps的速率,星座图干净得像拿水冲过。对比之下,现有5G毫米波实测峰值也就几个Gbps,实验室里吹到几十Gbps都得上液氮散热。

换句话说,这颗芯片把6G实验室指标直接干到了可商用级别。

答案很现实——做集成光子芯片,光有设计能力还不够,得先搞定材料。薄膜铌酸锂晶圆一直被美日公司卡着出口,国内能稳定供货也就是这两年的事。北大团队跟国内产线死磕了四年,把晶圆缺陷密度降到工业级,才有了今天这颗“中国芯”。

所以,这项工作“解决了带宽、噪声、可重构性的不可能三角”,是里程碑式的突破!

当然,这并不意味着美国或欧洲就被远远甩在身后。美国政府早在去年就通过CHIPS法案砸下500多亿美金,支持高校、国家实验室和工业界协同攻关。他们在毫米波射频前端、EDA算法优化以及拓扑切片技术方面也有丰厚积累。只是这一次,中国团队率先在“全频段自适应”这个指标上抢了先,填补了全球技术空白。

要真正塞进手机、汽车、卫星,还得做封装、做软件、做标准。

说到这里,或许有人会质疑:科研成果离产业化还有多远?

王兴军教授团队已经与多家国内晶圆厂和代工企业达成初步合作,最快可以在明年下半年前后推向小批量试产。层层攻关和封装测试仍要攻克热管理与大规模集成难题,但产业化进程一旦启动,便能迅速复制到城市交通、远程医疗、智能家居等千百万级应用场景中。

而且现在有一点可以确定:从昨天开始,6G核心器件的牌桌上,中国手里多了一张王牌,而且是目前全球唯一的一张。以后再听到“高端通信芯片被欧美垄断”,可以直接把这篇论文甩过去——不好意思,时代变了。

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来源:青青子衿

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