涉5G基站和终端,量产超20亿颗,交大国家科技进步一等奖并列全国高校第一

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划重点

01上海交通大学毛军发院士领衔的“射频系统设计自动化关键技术与应用”项目获得国家科技进步奖一等奖,这是上海交大首获科技进步奖一等奖及创新团队。

02该项目实现了我国射频无源设计自动化的自主可控,走出了一条射频设计自动化国产化的创新突围之路。

03项目团队自主研发出国产射频设计自动化成套软件,已用于我国无线通信、航空航天、汽车电子等重点行业企业。

04除此之外,项目成果还对多家行业知名跨国公司出口,其中一款芯粒(Chiplet)被国际头部客户评价为具有业界前所未有的性能优势。

05目前,上海交大团队的研究工作正在从射频系统进一步扩展,致力于“集成系统”技术的进一步攻关。

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从5G基站到终端产品,基于这一科技进步大奖项目,我国自主研制出600多款射频芯片、组件与系统产品,相关成果用于500多家企业,量产超过20亿颗。
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毛军发等在试验中。
6月24日,上海交通大学毛军发院士领衔的“射频系统设计自动化关键技术与应用”项目,以及“上海交通大学医学院附属瑞金医院血液病转化医学研究创新团队”被授予国家科技进步奖一等奖。这是1999年党和国家对科技奖励制度实行重大改革以来,上海交大首获科技进步奖一等奖及创新团队,一等奖获奖数并列全国高校第一。
解放日报·上观新闻记者了解到,以上海交大为第一完成单位的8项获奖成果,在这一年度内不仅同时拿下国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科技进步奖三大项目奖,还有校内外国专家再获中华人民共和国国际科学技术合作奖。
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射频系统EDA软件。
【真解决问题,解决真问题,问题真解决】
“甘于寂寞,但不能甘于平庸。”2009年,当上海交大毛军发教授获得国家技术发明奖二等奖时,43岁的他成为当时上海获奖者中年纪最轻的项目负责人。他们今年的国家科技进步一等奖项目涉及射频系统,射频顾名思义就是能够辐射电磁波的频率,对于手机、卫星导航、汽车自动驾驶以及各种智能家电都不可或缺。
由于射频系统工作频率高,波长与电路结构尺寸相近,分布效应显著;加之具有跨尺度、跨材料、多物理、多功能等特点,射频系统复杂度高,设计实现难度大。射频系统的设计研发离不开设计自动化软件,而射频设计软件曾长期被国外企业垄断,也成为我国被“卡脖子”的一个痛点。随着“射频系统设计自动化关键技术与应用”项目实施,我国射频无源设计自动化实现了自主可控,走出了一条射频设计自动化国产化的创新突围之路。
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课题组讨论中。
真解决问题,解决真问题,问题真解决。项目背后,自1980年代以来,从毛军发院士的博士生导师李征帆教授开始,共经历了四代人的不懈努力。上海交通大学与各产学研合作方协同,一批核心骨干师出同门,走过了几个五年计划。
交大团队中,吴林晟教授每周组织来自高校和企业的技术骨干召开研讨会推进项目进度,如遇到难点问题,他就随时拨通企业相关负责人电话,对接技术细节,展开热烈讨论。强强联合、跨界融合,国内最早采用国产射频设计软件的芯片设计企业,也为该项目软件工具的迭代完善提供了极为宝贵的验证反馈。
从系列论文和专著、发明专利和实用新型,到软件著作权和集成电路布图设计等,他们终于在射频系统设计自动化方向形成了自主知识产权体系,此前还获得上海市科技进步一等奖、中国高校十大科技进展等10余个科技奖项。
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基于该项目射频EDA软件研制的系列射频三维集成组件(图中尺寸单位:5毫米)
【实现自主可控,达到国际先进,出口跨国公司】
解放日报·上观新闻记者了解到,这个一等奖项目面向国家重大需求和经济主战场,打破传统电路“路”的设计思维,以“场”分析为基础,场路结合,将量化分析贯穿到设计、制造、封装、测试技术全链条,突破了多项关键技术。
项目团队自主研发出国产射频设计自动化成套软件,设计研制了一系列性能优异的射频电路系统产品,建立了芯片IP库,实现了我国射频系统设计自动化技术和设计软件工具基本自主可控。整体技术达到国际先进水平,多项核心技术指标优于国际同类主流商用软件,达到国际领先水平,部分工具填补了国际空白。
项目成果已用于我国无线通信、航空航天、汽车电子、计算机、半导体、人工智能等重点行业企业,并对多家行业知名跨国公司出口。其中一款芯粒(Chiplet)—先进封装联合仿真工具被国际头部客户评价为“在仿真时间和内存消耗方面提供了业界前所未有的性能优势”。通过在100多款国产5G基站/终端型号产品和多个国家重大工程中应用,集成无源器件芯片市场占有率居国内首位。
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毛军发院士发言。
如今,毛军发又提出,发展“集成系统”是实现射频等复杂微电子系统的重要技术途径。他说:“单一芯片再先进,只有在系统中才能发挥作用。”在人工智能技术高速发展,对算力需求与日俱增的今天,“集成系统”设计思想的重要性更加凸显。毛军发预测,未来60年很可能是“集成系统”的时代。
为此,上海交大团队的研究工作正在从射频系统进一步扩展,致力于“集成系统”技术的进一步攻关。异质异构集成微系统、封装中天线、记忆智能射频电路系统等“集成系统”的雏形技术快速发展起来,在不久的将来会将该设计思想推广到更多应用领域,为我国新质生产力加速发展和引领国际电子技术方向做出新的更大贡献。