芯片早已滲入人們生活的方方面面，具有重要地位。汽車、手機、電器等涉及科技的產(chǎn)品都需要用到芯片。因此，芯片也被稱為所有電子產(chǎn)品、電子設(shè)備的大腦、心臟。

近些年，“國產(chǎn)”二字逐漸成為眾多領(lǐng)域的熱門話題。如今，全球大勢變化不定，從宏觀角度來看，大范圍的國產(chǎn)替代已逐漸成為政府、市場以及公眾的共識。在芯片領(lǐng)域上，芯片國產(chǎn)化一直是大家翹首以盼的目標(biāo)，而“打好這第一槍”的首選，即為研發(fā)芯片。

國產(chǎn)芯片實力逐漸強大，各方不斷攻克眾多細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)壁壘，今年芯片產(chǎn)業(yè)頻傳佳音。

國內(nèi)首顆短報文芯片問世

7月末，據(jù)中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)消息，中國兵器工業(yè)集團(tuán)有限公司聯(lián)合中國移動通信集團(tuán)有限公司、中國電子科技集團(tuán)有限公司以及國產(chǎn)手機廠商，攻克多項關(guān)鍵核心技術(shù)，完成國內(nèi)首顆手機北斗短報文通信射頻基帶一體化芯片（以下簡稱“短報文芯片”）研制。

短報文芯片可以集成到智能手機內(nèi)，有助于短報文功能在大眾消費領(lǐng)域推廣。短報文芯片實現(xiàn)了“不換卡、不換號、不增加外設(shè)”的大眾手機“一號雙網(wǎng)”設(shè)計，全球首次實現(xiàn)了大眾智能手機衛(wèi)星通信能力，有效解決“不在服務(wù)區(qū)”的困擾。

衛(wèi)星通信的過程是用戶機 A 將短報文發(fā)送給衛(wèi)星，經(jīng)過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)后發(fā)送給用戶機 B。其實，衛(wèi)星通信機制類似于手機通信機制，例如手機A也是通過基站中轉(zhuǎn)才能將消息發(fā)送給手機B。

北斗短報文通信功能具有很強的應(yīng)用價值，主要應(yīng)用在一些沒有移動通信信號的惡劣環(huán)境中，比如海洋、沙漠和野外，以及國防、民生和應(yīng)急救援等。此次短報文芯片的成功研制，也進(jìn)一步加強了北斗短報文通信的應(yīng)用價值。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師、中國工程院院士楊長風(fēng)表示，“我們成功突破一系列重大關(guān)鍵技術(shù)，圓滿建成北斗三號短報文通信服務(wù)平臺，全球首創(chuàng)將短報文通信服務(wù)融入大眾手機，這是北斗創(chuàng)新發(fā)展取得的又一重大成果。”

此外，另據(jù)央視新聞網(wǎng)報道，預(yù)計首批支持北斗短報文通信功能的手機產(chǎn)品將于2022年底上市。

中國首顆全自研8K超高清AI畫質(zhì)芯片已量產(chǎn)

之前，國家廣播電視總局發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)高清超高清電視發(fā)展的意見》指出，自2022年7月1日起，我國有線電視網(wǎng)絡(luò)新增傳輸?shù)碾娨曨l道應(yīng)為高清超高清頻道，具備條件的有線電視網(wǎng)絡(luò)公司可結(jié)合本地實際逐步停止傳輸有線電視網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)清頻道信號。這表示，我國新增的電視頻道至少為高清起步，標(biāo)清頻道已經(jīng)進(jìn)入倒計時將逐步被替代。

海信視像曾指出，全球范圍內(nèi)在畫質(zhì)芯片領(lǐng)域進(jìn)行布局的有兩種企業(yè)，一類是索尼、海信等頭部電視機廠商，擁有自己的芯片團(tuán)隊，自主設(shè)計畫質(zhì)芯片，為自己所用；一類就是其他一般的芯片公司做畫質(zhì)芯片，提供給不具備獨立畫質(zhì)芯片設(shè)計能力的電視廠商，但這種畫質(zhì)芯片還是逃脫不了同質(zhì)化的命運。國內(nèi)不少電視品牌都采用了這種芯片廠家調(diào)試出來的芯片，不能產(chǎn)生差異化的競爭力。

作為一家老牌電視企業(yè)，海信視像這些年在我國電視芯片國產(chǎn)化道路上持續(xù)一路向前，研發(fā)出了8K AI畫質(zhì)芯片并實現(xiàn)自主研發(fā)、自主可控。今年1月11日，海信視像在北京正式發(fā)布中國首顆自研8K AI畫質(zhì)芯片，填補國產(chǎn)化超高清畫質(zhì)芯片的空白。今年，海信視像8K AI畫質(zhì)芯片將全面覆蓋海信、東芝兩大品牌在內(nèi)的多系列顯示產(chǎn)品。

8月3日，海信視像在投資者互動平臺表示，公司芯片產(chǎn)業(yè)覆蓋“顯示類芯片”及“AIoT人工智能物聯(lián)網(wǎng)芯片”兩大板塊；2021年度對外銷售收入占比超過80%，具備高度的市場化能力；已累計研發(fā)并量產(chǎn)五代顯示畫質(zhì)處理芯片，其中全自研的8K超高清AI畫質(zhì)芯片為中國首顆。

國際首款實時超光譜成像芯片成功研制

此前6月初，清華新聞網(wǎng)消息指出，清華大學(xué)電子工程系黃翊東教授團(tuán)隊崔開宇副教授帶領(lǐng)學(xué)生在超光譜成像芯片的研究中取得重要進(jìn)展，即研制出國際首款實時超光譜成像芯片，相比已有光譜檢測技術(shù)實現(xiàn)了從單點光譜儀到超光譜成像芯片的跨越。

據(jù)介紹，該款實時超光譜成像芯片將單點光譜儀的尺寸縮小到百微米以下，空間分辨率超過15萬光譜像素，即在0.5 cm2芯片上集成了15萬個微型光譜儀，可快速獲得每個像素點的光譜，工作譜寬450~750 nm，分辨率高達(dá)0.8nm。

研究過程中，研究團(tuán)隊提出了一種自由形狀超原子（Freeform shaped meta-atoms）的超表面設(shè)計方法，突破了規(guī)則形狀的超表面設(shè)計限制，研制出基于自由形狀超原子的超表面光譜成像芯片，取得了更優(yōu)異的光譜成像性能。該研究工作進(jìn)一步提升了超表面光譜成像芯片的性能，推動了未來光譜成像芯片的發(fā)展及其在實時傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。

該項成果的實時超光譜成像芯片是微納光電子與光譜技術(shù)的深度交叉融合，作為光譜技術(shù)的顛覆性進(jìn)展，展示出在實時傳感領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力，相關(guān)成果已進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。據(jù)悉，期刊《科學(xué)》（Science）綜述論文“光譜儀的小型化”（“Miniaturization of Optical Spectrometers”）將這一超光譜成像芯片技術(shù)列為該領(lǐng)域最新的研究成果。

結(jié)語

芯片幾乎卡住了中國所有產(chǎn)業(yè)的脖子，在研發(fā)芯片這條路上，我國一直保持著迎難而上的態(tài)度，不斷突破技術(shù)難關(guān)。而今，衛(wèi)星通信、電視、實時傳感等領(lǐng)域接連傳來捷報，我國在研發(fā)芯片上再進(jìn)一步，未來也將步步登高。

封面圖片來源：拍信網(wǎng)