國產5G射頻芯片破風而來，加持可重構架構一芯多用

電子發燒友網報道（文/李寧遠）射頻芯片一直以來由于技術難度高，研發時間長，長時間被國外所壟斷。尤其是5G出現以后，5G射頻芯片又一次提高了射頻行業的天花板，是5G基站上的核心組件。

不久前，中國移動正式發布國內首款商用可重構5G射頻收發芯片“破風8676”。該芯片可廣泛商業應用于云基站、皮基站、家庭基站等5G網絡核心設備。

這項核心自主創新成果實現了從零到一的關鍵性突破，填補了可重構5G射頻收發芯片領域的國內空白，有效提升了我國5G網絡核心設備的自主可控度。

自主可控，國產可重構5G射頻芯片

5G，已經在各行各業、各類設備中不斷深入著應用。伴隨著5G技術的出現與深入應用，5G射頻芯片逐漸進入大眾視野。尤其是華為被斷供5G射頻芯片后，5G射頻芯片的重要性更是讓大家意識到其重要性。

在通信設備里，專門負責收發無線電磁波的一系列電路、芯片、元器件等，被統稱為射頻芯片（RFIC）。射頻和基帶，是現代通信設備實現通信功能的基石。

5G射頻芯片是用于5G通信系統中的關鍵組件之一，其作用是在設備和基站之間進行高速數據傳輸和通信。5G射頻芯片可以將數字信號轉換為射頻信號，并將其發送到接收端，同時還可以將接收到的射頻信號轉換為數字信號進行處理，是5G系統實現高速、低延遲、可靠通信的關鍵核芯。

與4G等早前的通信手段不同，5G在性能上有著大幅的提升，這建立在設備內天線數量與支持頻段大幅增加的前提下。在復雜的頻段組合下，5G射頻收發芯片需要支持比以往多得多的不同頻率和調制方案以適應不同的網絡要求和應用場景。

實現復雜的頻段組合的技術難度已經很高，在實現的同時還不能增加芯片功耗和尺寸，這讓射頻芯片的設計難度進一步增加。而實現高性能的5G系統必須強大的5G射頻芯片作為支持。

5G射頻芯片長期以來被國外壟斷，“破風8676”的發布是國內5G射頻芯片領域關鍵性的突破，大幅提升了中國5G網絡核心設備的自主可控度。

以往國內運營商5G設備里面的核心5G模塊不少都是采用的國外芯片，尤其是射頻前端。國內自研5G射頻芯片的推出，將改變這一格局，在5G網絡核心設備上實現國產自主可控。

中國移動于2021年成立芯片研發企業聯合實驗室，開展“破風8676”可重構5G射頻收發芯片研發，貫穿芯片規格定義、前后端設計、仿真驗證、性能調測和整機集成全流程。根據中國移動在發布會上的消息，“破風8676”芯片目前已在中國移動多家頭部合作伙伴的整機設備中成功集成，國產化量產正在穩步推進中。

可重構架構，拓寬5G射頻芯片性能邊界

無線通信發展的一個重要趨勢是單個終端可以適用于多種通信標準，隨著人們對多種通信標準兼容性以及功能多樣性的需求，能夠工作在多種模式和多種頻段的射頻系統就成為解決此問題的關鍵。早在3G時代，射頻芯片廠商就在開始探索用一個芯片處理多個無線服務的多頻帶的射頻芯片。

傳統射頻系統方案的特點是可以有效利用已有的芯片技術，降低開發周期和成本，但存在的問題是隨著5G通信模式的深入應用以及頻段的增加，特別是多通道技術的需要，射頻芯片的復雜度和芯片面積都會大大增加，從而增加了通信系統的面積和成本。

在多模多頻射頻系統的設計中，為了盡可能提高集成度和復用程度，業內對可重構射頻芯片技術開始了深入研究。

中國移動此次發布的5G射頻芯片，并不是傳統的射頻芯片，而是可重構5G射頻芯片。這款基于可重構架構的射頻芯片和傳統的射頻芯片有著很多不同，可重構架構的利用進一步拓寬了5G射頻芯片性能邊界。

所謂可重構架構，是指在配置信息的控制下，利用系統中的可編程計算資源，根據應用的需要構造出最適配的架構?？芍貥嫾軜嫷谋举|是通過多次重新配置可編程計算資源的功能和互連，使系統兼具高性能、低功耗、易維護、低成本等多種特性。

目前尚不清楚“破風8676”具體采用了何種可重構技術路線，根據發布會上的介紹，從該架構支持信號帶寬、雜散抑制頻點和深度等重要規格參數的靈活匹配，可以靈活調整數字預失真、削峰等模塊算法，以及增量功能如基帶成型濾波、均衡濾波等特性來看，該芯片更貼近軟硬件均可編程的動態重構技術路線。

靈活性是可重構5G射頻芯片最明顯的提升，靈活配置不同的頻帶和調制方案，在面對各種不同的終端設備、不同的網絡需求時能夠靈活地去匹配。

通過動態調整其運行參數，以最優的配置來匹配網絡條件，這也有利于不同的5G系統充分發揮其性能，提高整個5G系統的效率。

一顆芯片動態支持多個頻帶和標準，也減少了系統對于多個專用射頻組件的需求，一芯多用的可重構芯片在5G終端設備的整體成本上也更具優勢。

而且，隨著5G技術的進一步發展與深入應用，肯定會有新的功能和標準引入?？芍貥?G射頻芯片通過新的固件在不斷演進的功能和標準下進行升級，能及時保證系統性能和可靠性，這也是可重構5G射頻芯片在傳統射頻芯片功能基礎上的進一步拓展。

在可重構架構的加持下，5G射頻芯片為5G系統提供了更靈活、更高效、更有成本優勢的特性。

寫在最后

“破風8676”的發布，不僅對于5G建設有著重要意義，還體現了我國在5G技術、芯片等領域的持續突破，是國內5G產業實現自主可控的階段性突破成就。

更巧合的是，“破風8676”發布正值美商務部長雷蒙多訪華期間?！捌骑L8676”前一天，華為還官宣了搭載自研麒麟芯片和國產5G芯片的Mate 60手機正式開售。這么看來，芯片以“破風”命名，頗有“破封”的含義在里面，寓意我國高端通信產業上下游正在突破封鎖，實現自主可控。