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18 Bit模数转换器芯片在信息学院研发成功

专题报道中国仪表网2008年05月16日 09:36人气:521

    经过四年努力,在上海中芯国际(SMIC)公司的大力协助下,信息学院微电子与光电子研究所目前研制成功应用于数字音频领域的18位高精度、高分辨率、低功耗的ΔΣ模数转换器(ADC)芯片。该芯片在中芯国际0.18mm混合信号CMOS工艺下实现,在音频带宽内达到94dB的动态范围、93dB的信噪比和91dB的信噪失真比。芯片面积为2.31mm2,功耗为16.2mW。指标与目前国外垄断的同类主流产品性能相当。
    
    在《国家中长期科学和技术发展纲要(2006-2020年)》中确定的未来15年国家力争取得突破的16个重大科技专项中,第一项就是“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”。2008年4月24日国务院召开常务工作会议,做出了正式启动“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”和“极大规模集成电路制造技术及成套工艺”两项重大专项的重要决定。开展高端通用芯片的研发工作,对于缩短我国与国外高科技水平的差距,提高我国集成电路产业的整体竞争力具有极其重要的意义。作为高端通用芯片家族的重要一员,高精度、高分辨率的ADC,由于其极低噪声和失真的性能要求,实现技术难度很大,一直是模拟IC领域兵家争夺的技术高地。另一方面,随着多媒体技术的快速进步和第三代移动通信的发展,特别是在汽车电子、消费类音视频(例如MP3、MP4,手机多媒体,数字电视等)和个人计算机快速发展的推动下,数字音视频技术发展更是十分迅猛,为了获得更高质量的音质,16位以上的高分辨率音频模数转换器被大量使用。然而,目前只有国外少数几个跨国公司掌握高端音频ADC的核心知识产权(IP),严重制约了我国开展高性能多媒体SOC芯片的设计与研究。
    
    为打破垄断,缩小我国在高端通用芯片设计能力上与国外先进水平的差距,浙大微电子与光电子研究所于2004年开始,由韩雁教授牵头的“高性能、低功耗数据转换器芯片”研发小组,经过多轮设计和流片测试,研发出了功能、性能全部达到设计指标、满足高端数字音频应用的ADC样片。通过该芯片的正向设计,形成一整套从系统设计、电路设计、版图设计到流片验证和测试的完整的高性能数模混合电路研发流程,并掌握了18位高性能、低功耗的音频ADC这一高端通用芯片的完全自主知识产权。
     
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