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公司博客

针对5G应用的强大技术即将闪亮面市

虽然我们无法用肉眼看到,但在无线连接和数据通信通常使用的频率上,电磁频谱拥塞情况已经变得非常严重,导致数据流量堵塞的可能性越来越大,并且越来越具破坏性。令问题更加复杂的是,当今在6 GHz以下频率工作的无线设备和网络本质上不适合下一代应用需求。

解决方案是利用频谱的毫米波频段(30至300 GHz)来提供更多带宽。大家久闻大名的5G标准正在制定中,目标就是为这种所谓「毫米波频段」的应用建立一条共同的发展道路。

然而,开发能够胜任的技术并非易事,特别是对于移动应用来说。一个问题在于超高频率会遭受高传播损耗,这意味着需要高功率输出。但智能手机之类的电池供电设备同样要求高能效,这二者很难同时达成。另一个问题在于毫米波传输很容易被建筑物或其他物体阻挡,因此必须形成精密的「铅笔」型波束,以便相控阵天线辐射和接收。

格芯推出45nm RFSOI技术平台(45RFSOI),适用于下一代RF和毫米波应用,例如:5G基站和智能手机中的集成前端模块(FEM)和波束成形器、宽带卫星通信相控阵终端、汽车雷达及其他正在开发中的高性能有线和无线应用。

45RFSOI技术经过全面认证,已准备好投入生产,我们已经就一些应用与主要客户展开合作。预计今年晚些时候开始首批量产,今年和明年将有多家客户开始提高产量。

工艺设计套件现已推出,季度多项目晶圆运行也已开始,可用于快速原型开发,方便客户尽早评估硬件结果。

技术亮点

45RFSOI的美妙之处在于,它是45nm部分耗尽型SOI服务器级基线300mm技术的产物,该技术已经在格芯多家晶圆厂量产了十年。我们对其在毫米波应用中的使用进行了广泛评估,并增加了以RF为中心的赋能、器件和技术特性,使其能够比竞争技术更好地满足即将到来的5G需求。

例如,45RFSOI平台将高频晶体管(ft/fmax分别为305/380 GHz)与高电阻率SOI衬底和RF友好型金属互连结合在一起,提供出色的RF性能。它有超厚顶层铜互连以支持最佳传输线路设计,该互连还能改善噪声隔离和谐波抑制,从而实现极低噪声放大器(LNA)。

同时,为了降低功耗要求、物理尺寸和成本,45RFSOI可以轻松集成很多特性,例如功率放大器(PA)、开关、LNA、移相器、上/下变频器和压控振荡器/锁相环(VCO/PLL)。

SOI技术将晶体管与衬底进行电隔离,这不同于将衬底用作公共节点的标准CMOS技术。因此,RFSOI晶体管可以堆叠以实现更高的击穿电压和功率处理能力,这对于PA、LNA和开关等波束成形前端电路尤其重要。

此外,由于45RFSOI能够实现非常强大且高度集成的芯片,故与其他技术相比,天线阵列需要的芯片更少,让客户可以构建尺寸更小、成本效益更高的相控阵系统。

系列RF解决方案

45RFSOI是格芯针对RF应用提供的最新技术解决方案。格芯拥有业界最广泛的射频代工工艺,包括45RFSOI和8SW RFSOI、硅锗(SiGe)和RF-CMOS术。

这些技术涵盖各种各样成熟先进的节点,提供RF优化选项、广泛的ASIC设计服务和基础知识产权(IP)。

不过,它们最重要的特点是帮助客户应对困难的技术挑战,帮助他们更好地抓住市场机遇。

毫米波应用 – 相控阵天线系统

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Baljit Chandhoke

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