涉5G基站和終端,量產超20億顆,交大國家科技進步一等獎並列全國高校第一

2024-06-24     上觀新聞

從5G基站到終端產品,基於這一科技進步大獎項目,我國自主研製出600多款射頻晶片、組件與系統產品,相關成果用於500多家企業,量產超過20億顆。

毛軍發等在試驗中。

6月24日,上海交通大學毛軍發院士領銜的「射頻系統設計自動化關鍵技術與應用」項目,以及「上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院血液病轉化醫學研究創新團隊」被授予國家科技進步獎一等獎。這是1999年黨和國家對科技獎勵制度實行重大改革以來,上海交大首獲科技進步獎一等獎及創新團隊,一等獎獲獎數並列全國高校第一。

解放日報·上觀新聞記者了解到,以上海交大為第一完成單位的8項獲獎成果,在這一年度內不僅同時拿下國家自然科學獎、國家技術發明獎、國家科技進步獎三大項目獎,還有校內外國專家再獲中華人民共和國國際科學技術合作獎。

射頻系統EDA軟體。

【真解決問題,解決真問題,問題真解決】

「甘於寂寞,但不能甘於平庸。」2009年,當上海交大毛軍發教授獲得國家技術發明獎二等獎時,43歲的他成為當時上海獲獎者中年紀最輕的項目負責人。他們今年的國家科技進步一等獎項目涉及射頻系統,射頻顧名思義就是能夠輻射電磁波的頻率,對於手機、衛星導航、汽車自動駕駛以及各種智能家電都不可或缺。

由於射頻系統工作頻率高,波長與電路結構尺寸相近,分布效應顯著;加之具有跨尺度、跨材料、多物理、多功能等特點,射頻系統複雜度高,設計實現難度大。射頻系統的設計研發離不開設計自動化軟體,而射頻設計軟體曾長期被國外企業壟斷,也成為我國被「卡脖子」的一個痛點。隨著「射頻系統設計自動化關鍵技術與應用」項目實施,我國射頻無源設計自動化實現了自主可控,走出了一條射頻設計自動化國產化的創新突圍之路。

課題組討論中。

真解決問題,解決真問題,問題真解決。項目背後,自1980年代以來,從毛軍發院士的博士生導師李征帆教授開始,共經歷了四代人的不懈努力。上海交通大學與各產學研合作方協同,一批核心骨幹師出同門,走過了幾個五年計劃。

交大團隊中,吳林晟教授每周組織來自高校和企業的技術骨幹召開研討會推進項目進度,如遇到難點問題,他就隨時撥通企業相關負責人電話,對接技術細節,展開熱烈討論。強強聯合、跨界融合,國內最早採用國產射頻設計軟體的晶片設計企業,也為該項目軟體工具的疊代完善提供了極為寶貴的驗證反饋。

從系列論文和專著、發明專利和實用新型,到軟體著作權和集成電路布圖設計等,他們終於在射頻系統設計自動化方向形成了自主智慧財產權體系,此前還獲得上海市科技進步一等獎、中國高校十大科技進展等10餘個科技獎項。

基於該項目射頻EDA軟體研製的系列射頻三維集成組件(圖中尺寸單位:5毫米)

【實現自主可控,達到國際先進,出口跨國公司】

解放日報·上觀新聞記者了解到,這個一等獎項目面向國家重大需求和經濟主戰場,打破傳統電路「路」的設計思維,以「場」分析為基礎,場路結合,將量化分析貫穿到設計、製造、封裝、測試技術全鏈條,突破了多項關鍵技術。

項目團隊自主研發出國產射頻設計自動化成套軟體,設計研製了一系列性能優異的射頻電路系統產品,建立了晶片IP庫,實現了我國射頻系統設計自動化技術和設計軟體工具基本自主可控。整體技術達到國際先進水平,多項核心技術指標優於國際同類主流商用軟體,達到國際領先水平,部分工具填補了國際空白。

項目成果已用於我國無線通信、航空航天、汽車電子、計算機、半導體、人工智慧等重點行業企業,並對多家行業知名跨國公司出口。其中一款芯粒(Chiplet)—先進封裝聯合仿真工具被國際頭部客戶評價為「在仿真時間和內存消耗方面提供了業界前所未有的性能優勢」。通過在100多款國產5G基站/終端型號產品和多個國家重大工程中應用,集成無源器件晶片市場占有率居國內首位。

毛軍發院士發言。

如今,毛軍發又提出,發展「集成系統」是實現射頻等複雜微電子系統的重要技術途徑。他說:「單一晶片再先進,只有在系統中才能發揮作用。」在人工智慧技術高速發展,對算力需求與日俱增的今天,「集成系統」設計思想的重要性更加凸顯。毛軍發預測,未來60年很可能是「集成系統」的時代。

為此,上海交大團隊的研究工作正在從射頻系統進一步擴展,致力於「集成系統」技術的進一步攻關。異質異構集成微系統、封裝中天線、記憶智能射頻電路系統等「集成系統」的雛形技術快速發展起來,在不久的將來會將該設計思想推廣到更多應用領域,為我國新質生產力加速發展和引領國際電子技術方向做出新的更大貢獻。

文章來源: https://twgreatdaily.com/7738b3b0d8e6b4937fc66787f73c96ae.html