微電子所突破超高速ADC/DAC技術(shù)：打破西方壟斷，引領(lǐng)科技新篇章

在科技日新月異的今天，微電子技術(shù)的每一次飛躍都深刻影響著國家的發(fā)展與人民的生活。近日，中國科學(xué)院微電子研究所(以下簡稱“微電子所”)在超高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)領(lǐng)域取得了重大突破，成功研發(fā)出多款高性能芯片，不僅大幅縮短了與先進(jìn)國家的技術(shù)差距，更在關(guān)鍵領(lǐng)域打破了西方長期以來的技術(shù)壟斷，為我國科技自立自強增添了濃墨重彩的一筆。

一、技術(shù)突破：超高速ADC/DAC芯片的誕生

長期以來，超高速ADC/DAC技術(shù)一直是電子信息領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、航空航天、大數(shù)據(jù)處理等多個關(guān)鍵領(lǐng)域。然而，這一領(lǐng)域的技術(shù)制高點長期被美國、日本等發(fā)達(dá)國家所把持，我國在這一領(lǐng)域的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

近日，微電子所微波器件與集成電路研究室成功研發(fā)出30Gsps 6bit超高速ADC和DAC芯片，以及8GS/s 4bit ADC和10GS/s 8bit DAC芯片，這些成果標(biāo)志著我國在超高速ADC/DAC技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展。其中，30Gsps 6bit ADC芯片以其超高的采樣率和出色的性能表現(xiàn)尤為引人注目。該芯片采用4路交織技術(shù)和自主創(chuàng)新的折疊內(nèi)插架構(gòu)，芯片面積僅為3.9mmx3.3mm，集成了三項誤差校準(zhǔn)電路，能夠在30GSps采樣率下實現(xiàn)全速率輸出，每秒可產(chǎn)生300億次模數(shù)轉(zhuǎn)換，總功耗僅為8W。其-3dB帶寬達(dá)到18GHz，低頻有效位達(dá)到5bit，高頻有效位大于3.5bit，無雜散動態(tài)范圍(SFDR)大于35dBc，這些性能指標(biāo)均達(dá)到了國際先進(jìn)水平。

同時，微電子所研發(fā)的8GS/s 4bit ADC和10GS/s 8bit DAC芯片也展現(xiàn)了卓越的性能。ADC芯片采用帶插值平均的Flash結(jié)構(gòu)，集成了約1250只晶體管，能夠在8GHz時鐘頻率下穩(wěn)定工作，最高采樣頻率可達(dá)9GHz。DAC芯片則采用基于R-2R的電流開關(guān)結(jié)構(gòu)，集成了10Gbps自測試碼流發(fā)生電路，共包含1045只晶體管，能夠在10GHz時鐘頻率下正常工作。這些芯片的研制成功，不僅提升了國內(nèi)單片高速ADC和DAC電路的最高采樣頻率，也為后續(xù)更高性能ADC/DAC電路的研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二、應(yīng)用前景：推動產(chǎn)業(yè)升級，助力國家安全

超高速ADC/DAC技術(shù)的突破，對于我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。在通信領(lǐng)域，高速ADC/DAC是光纖通信、5G通信、大數(shù)據(jù)中心、以太網(wǎng)光互聯(lián)等技術(shù)的關(guān)鍵部件。受制于ADC/DAC芯片的性能，現(xiàn)有的光纖通信等技術(shù)遠(yuǎn)未達(dá)到理論性能的極限，仍有巨大的潛力可挖。微電子所研發(fā)的超高速ADC/DAC芯片，有望顯著提升這些技術(shù)的傳輸速率和效率，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

在國防軍事領(lǐng)域，超高速ADC/DAC更是雷達(dá)等電子戰(zhàn)裝備的重要器件。在電子戰(zhàn)中，頻率捷變等戰(zhàn)術(shù)動作必須依賴高性能的ADC/DAC芯片來實現(xiàn)。微電子所的技術(shù)突破，為我國在電子戰(zhàn)領(lǐng)域擺脫受制于人的局面提供了有力支持，對于提升我國國防實力具有重要意義。

三、打破壟斷：提升國家科技競爭力

長期以來，西方發(fā)達(dá)國家在微電子領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，嚴(yán)重制約了我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。微電子所此次在超高速ADC/DAC技術(shù)上的突破，不僅打破了西方的技術(shù)封鎖，更為我國在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控、自立自強提供了有力支撐。這一成果的取得，不僅提升了我國在全球科技競爭中的地位，更為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供了堅實的技術(shù)保障。

四、展望未來：持續(xù)創(chuàng)新，引領(lǐng)科技潮流

微電子所的超高速ADC/DAC技術(shù)突破，是我國在微電子領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新、不斷突破的一個縮影。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，超高速ADC/DAC技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。微電子所將繼續(xù)秉承“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，加強與國際先進(jìn)水平的交流合作，不斷提升自主創(chuàng)新能力，為我國科技事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。

同時，我們也應(yīng)看到，微電子技術(shù)的發(fā)展離不開國家的支持和全社會的共同努力。只有加強產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，形成合力，才能推動我國微電子產(chǎn)業(yè)不斷邁上新臺階，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢貢獻(xiàn)更多科技力量。

總之，微電子所在超高速ADC/DAC技術(shù)上的突破，是我國科技自立自強的重要里程碑。這一成果的取得，不僅打破了西方的技術(shù)壟斷，更為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。我們有理由相信，在未來的科技競爭中，中國將以更加堅定的步伐走在世界前列。