成本足足降低50倍！中國新一代5G芯片破冰，2022年商用指日可待

隨着5G通信時代的來臨，全球各國通信商巨頭如華為、高通和愛立信的5G技術路線之爭，實質上就是無線電波的頻段之爭。

以中美兩國所採取不同頻段進行5G研發的方向為例，全球5G技術按頻段主要分為30至300吉赫茲的毫米波，以及範圍在3至4吉赫茲的sub6，美國各大運營商基本專注於5G高頻段毫米波的研發，而我國5G網絡的部署基本以低頻段的sub6為主，而除了中國外還有歐盟也引進了這個標準，但反過來説在5G毫米波技術研發上我國的基礎還是尚屬薄弱。

中國5G毫米波芯片採用CMOS工藝將每通道成本降低了50倍

但5G毫米波技術在6月中旬再次迎來了轉機，在我國根據國際領先水平打造的國家級研發基地——南京紫金山實驗室中，中國自主研發的5G毫米波芯片已經通過封裝和測試實驗，同時實驗室封裝了1024通道的天線陣列，並且初步預計在2022年成規模投入到5G商用。

這款5G芯片採用CMOS（也就是互補金屬氧化物半導體）工藝打造、以及加持成本相對較低的全集成4通道相控陣技術，相比於以往國產毫米波芯片的成本將每通道價格足足降低了50倍。

美國採用高頻段毫米波技術研發的5G網絡與sub6技術的利弊之分

雖然中國在與美國運營商角逐5G話語權的過程中取得完全領先，但仍然不能否定5G毫米波技術的長處。毫米波因波長短而傳輸的有效距離大大降低，所以相比於sub6技術建設的5G基站，信號覆蓋的範圍就不在一個量級上，極高的基站部署成本難以滿足廣泛民用5G的需求。

但毫米波又因其高頻率窄光束的特點，讓傳輸信號在安全性和速度上充分提高。所以國產5G毫米波芯片的研發為日後高頻段5G通信打下基礎，其在航天航空等特定領域的意義不可小覷。

相比於國外長期壟斷的5G毫米波芯片中國毫米波芯片具有三大優勢

從年初紫金山實驗室研發出該款毫米波芯片的報道出現以來，此次中國工程院院再度公開表示也驗證了國產5G毫米波芯片的進程之快。該款芯片最為重要的就在於其將投入到商用，相較於國外5G毫米波芯片的優勢集中在三點——整體集成度更高、製造成本更低、能與集成電路結合形成系統。

我國5G毫米波芯片的研發也得益於技術上的後發優勢，相較於以前CMOS工藝動態範圍不足的缺陷，目前採用28納米制程的CMOS工藝很好跨過了這一難關，給我國毫米波芯片的研發做好了鋪墊。

紫金山實驗室就毫米波芯片和相控陣天線上已經對外達成了產業化合作協議

在sub6低頻段技術和毫米波高頻段技術上齊頭並進，才是將我國5G技術真正做大做強的關鍵。不同於西方長期壟斷、動輒價值上百萬的256通道相控陣天線，國產5G毫米波芯片從產業鏈的上游降低了毫米波的商用成本。

從芯片誕生到封裝測試這五個月的時間中，在毫米波芯片與相控陣天線產業化的進程上，紫金山實驗室已經與江寧開發區和天鋭星通簽訂了協議，極大推動了毫米波芯片、集成模塊和天線三大關鍵的自主化和商業化進度，國產5G通信的新篇章或許即將來臨。