當(dāng)前，隨著5G、WiFi等技術(shù)不斷演進與應(yīng)用，射頻前端芯片正迎來新的發(fā)展機遇。一方面，受益5G頻段增加，射頻前端芯片應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓展，市場呈現(xiàn)大幅增長態(tài)勢；另一方面射頻前端芯片技術(shù)高頻化和集成化，為工藝技術(shù)發(fā)展帶來新的變革。

盡管以GaAs工藝為代表的PA仍然為射頻前端芯片主流技術(shù)，但CMOS PA憑借低成本、高集成度、漏電流低、導(dǎo)熱性好等優(yōu)勢，正從非主流應(yīng)用地位轉(zhuǎn)變，將在WiFi、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩。

但在當(dāng)前前端射頻如此“內(nèi)卷”行業(yè)領(lǐng)域，光本土同業(yè)就高達10-20家，已逐漸形成客戶供應(yīng)切換成本低的產(chǎn)品高度同質(zhì)化現(xiàn)象。使得要在前端射頻領(lǐng)域筑起“護城河”廠家唯有在制程工藝、架構(gòu)與設(shè)計上出奇制勝才能“殺出一條血路”。

經(jīng)過三年技術(shù)扎實的積累，杭州地芯科技有限公司（以下簡稱：地芯科技）聯(lián)手本地晶圓代工廠以“純國產(chǎn)制造”的CMOS工藝支持4G線性CMOS PA打破了GaAs壟斷局面。

地芯科技副總裁張頂平表示，CMOS工藝是集成電路中最為廣泛使用的工藝技術(shù)，具有高集成度、低成本、漏電流低、導(dǎo)熱性好、設(shè)計靈活等特性，但也存在擊穿電壓低、線性度差兩大先天性弊端，使其在射頻PA應(yīng)用上面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。但是創(chuàng)始團隊深耕線性CMOS PA技術(shù)十多年，在過往的經(jīng)驗基礎(chǔ)上開拓創(chuàng)新，攻克了擊穿電壓低、線性度差兩大世界級工藝難題，在全球范圍內(nèi)率先量產(chǎn)支持4G的線性CMOS PA，將使得CMOS工藝的PA進入主流射頻前端市場成為可能，更為突出的優(yōu)勢在于，CMOS由于集成度高，成本亦比GaAs占更大優(yōu)勢。

事實上，這款在18日于上海發(fā)布的GC0643，是過去三年地芯科技純粹專注于CMOS PA技術(shù)的扎實技術(shù)積累，是一款4*4mm多模多頻功率放大器模塊（MMMB PAM），可應(yīng)用于3G/4G手持設(shè)備（包括手機及其他手持移動終端）以及Cat1.物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，支持的多頻段多制式應(yīng)用場景。本模塊還支持可編程MIPI控制。

GC0643技術(shù)亮點

。基于CMOS工藝路線的全新多模多頻PA設(shè)計思路

。創(chuàng)新型開關(guān)設(shè)計支持多頻多模單片集成

。創(chuàng)新的線性化電路設(shè)計

。低功耗、低成本、高集成度、高可靠性的最佳解決方案

應(yīng)用領(lǐng)域

。低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)（LP-WAN）設(shè)備

。3G/4G手機或其他移動型手持設(shè)備

。無線IoT模塊等

。支持以下制式的無線通信：

?FDD LTE Bands 1,3/4,5,8

?TDD LTE Bands 34,39,40,41

?WCDMA Bands 1,2,3/4,5,8

GC0643在3.4V的電源電壓下，在CMOS工藝難以企及的2.5G高頻段，該CMOS PA可輸出32dBm的飽和功率，效率接近50%；在LTE10M 12RB的調(diào)制方式下，-38dBc UTRA ACLR的線性功率可達27.5dBbm（MPR0），F(xiàn)OM值接近70，比肩GaAs工藝的線性PA。在4.5V的電源電壓下，Psat更是逼近34dBm，并在Psat下通過了VSWR 1:10的SOA可靠性測試。該設(shè)計成功攻克了CMOS PA可靠性和線性度的主要矛盾，預(yù)示了線性CMOS PA進入Psat為30-36dBm主流市場的可能性。

地芯科技CEO吳瑞礫表示，“Common-Source架構(gòu)的CMOS PA和HBT的架構(gòu)類似，其非線性實際上并非特別棘手到難以處理，主要問題在于無法承受太高的電源電壓。”他也指出，“CMOS工藝提供了豐富種類的器件，以及靈活的設(shè)計性，通過巧妙的電路設(shè)計，可以通過模擬和數(shù)字的方式補償晶體管本身的非線性。這也是CMOS PA設(shè)計最重要的課題之一。”

杭州地芯科技有限公司成立于2018年，總部位于中國(杭州)人工智能小鎮(zhèn)，并在上海及深圳設(shè)有公司分部。其產(chǎn)品覆蓋射頻收發(fā)機、射頻前端及模擬信號鏈三大產(chǎn)品線。產(chǎn)品應(yīng)用遍及無線通訊、工業(yè)電子及物聯(lián)網(wǎng)等諸多領(lǐng)域。地芯科技致力于成為全球領(lǐng)先的5G無線通信、物聯(lián)網(wǎng)以及工業(yè)電子的高端模擬射頻芯片的設(shè)計者。

審核編輯 ：李倩