地芯科技发布全球首款基于CMOS工艺的国产化多频多模线性PA 地芯云腾系列GC0643

GC0643是一款4*4mm多模多频功率放大器模块（MMMB PAM），应用于3G/4G手持设备（包括手机及其他手持移动终端）以及Cat1.物联网设备，支持多频段多制式应用，还支持可编程MIPI控制。Ruzednc

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纵观PA工艺，存在GaAs，GaN和CMOS不同的工艺路线。一般而言，CMOS工艺具有高集成度、低成本、漏电流低、导热性好、设计灵活等特性，但更为先进的制成工艺使其具有较低击穿电压，较差线性度两大先天性弊端。Ruzednc

从PA应用维度进行区分，可以分为饱和和线性两个场景。饱和PA领域，对数据吞吐量没有大的要求，因此CMOS工艺作为主流而引领市场。但随着4G，5G到来，不仅要求更大的数据吞吐量，同时需要PA对信号进行线性放大，因此线性PA尤其30dB以上应用中的工艺路线基本为GaAs。线性PA承载的应用包括CDMA，3G WCDMA，4G LTE，5G，WiFi4/5/6，基站等。Ruzednc

相对于集成电路中最为广泛使用的CMOS工艺技术，GaAs起源于军工应用，具有电流密度高、耐压能力强、线性度优秀等优点，适合大功率场景的使用，但GaAs晶圆基本为6寸，工艺设备和成本相对较高。而CMOS使用普及且工艺可以做到8寸或12寸，因此价格更低。Ruzednc

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地芯科技工艺上的突破Ruzednc

地芯科技差异化创新来源于更适合的落地场景，随着物联网、NB窄带的兴起，这些应用对速率没有太高要求，地芯科技抓住机会，利用CMOS进行尝试和创新，通过架构的创新来弥补器件本身的弱点，在不同场景进行适配。地芯科技的创始团队深耕线性CMOS PA技术十多年，在过往的经验基础上开拓创新，攻克了击穿电压低、线性度差两大世界级工艺难题，在全球范围内率先量产支持4G的线性CMOS PA，将使得CMOS 工艺的PA进入主流射频前端市场成为可能。Ruzednc

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地芯科技的云腾平台采用纯CMOS工艺，专注于射频前端的解决方案的开发。架构技术和工艺平台的创新，使得地芯科技从传统GaAs工艺切换到经典CMOS技术成为可能，在30~33dB实现了创新和突破。经典GaAs工艺中，一个封装内可能具有7个之多die，随着技术的衍进，虽然die尺寸逐步缩减，数量逐步减少，但单封装内仍集成若干个die。地芯科技的创新技术则是采用单die，进行flip-chip封装，具有较高一致性且极低的封测成本。Ruzednc

GC0643技术亮点Ruzednc

基于CMOS工艺路线的全新多模多频PA设计思路Ruzednc

创新型开关设计支持多频多模单片集成Ruzednc

创新的线性化电路设计Ruzednc

低功耗、低成本、高集成度、高可靠性的最佳解决方案Ruzednc

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GC0643应用领域Ruzednc

低功耗广域物联网（LP-WAN）设备Ruzednc

3G/4G手机或其他移动型手持设备Ruzednc

无线IoT模块等Ruzednc

支持以下制式的无线通信：Ruzednc

FDD LTE Bands 1,3/4,5,8Ruzednc

TDD LTE Bands 34,39,40,41Ruzednc

WCDMA Bands 1,2,3/4,5,8Ruzednc

GC0643具体性能：在3.4V的电源电压下，在CMOS工艺难以企及的2.5G高频段，该CMOS PA可输出32dBm的饱和功率，效率接近50%；Ruzednc

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在LTE10M 12RB的调制方式下，-38dBc UTRA ACLR的线性功率可达27.5dBbm（MPR0），FOM值接近70，比肩GaAs工艺的线性PA。Ruzednc

在4.5V的电源电压下，Psat更是逼近34dBm，并在Psat下通过了VSWR 1:10的SOA可靠性测试。该设计成功攻克了CMOS PA可靠性和线性度的主要矛盾，预示了线性CMOS PA进入Psat为30-36dBm主流市场的可能性。Ruzednc

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地芯科技产品及技术平台Ruzednc

除了此次发布的多模多频PA产品线，地芯科技还有两大成熟产品线，射频接收机和射频模拟前端系列。Ruzednc

地芯风行系列：率先发布量产支持5G NR射频接收机，具有超宽带·宽带·窄带 全自研IP 全国产供应链Ruzednc

地芯云腾系列：率先发布MMMB纯CMOS线性PARuzednc

射频前端系列：超低功耗突破，超高速创新Ruzednc

地芯科技CEO吴瑞砾表示，“Common-Source架构的CMOS PA和HBT的架构类似，其非线性实际上并非特别棘手到难以处理，主要问题在于无法承受太高的电源电压。”他也指出，“CMOS工艺提供了丰富种类的器件，以及灵活的设计性，通过巧妙的电路设计，可以通过模拟和数字的方式补偿晶体管本身的非线性。这也是CMOS PA设计最重要的课题之一。”Ruzednc

关于地芯科技Ruzednc

杭州地芯科技有限公司成立于2018年，总部位于中国(杭州)人工智能小镇，并在上海及深圳设有公司分部。公司研发方向包括5G无线通信高端芯片、低功耗高性能的物联网芯片、高端工业电子模拟射频芯片以及无线通信模组等产品，横跨信号链、监测链、时钟链等多类型芯片，终端应用场景覆盖无线通信、消费电子、工业控制、医疗器械等多种领域。Ruzednc

公司的核心研发团队成员80%以上为硕士与博士学历，具有10至20年的芯片研发与量产经验，曾工作于高通、联发科、三星、TI等半导体企业，毕业于清华大学、浙江大学、加州大学洛杉矶分校、新加坡国立大学等海内外名校，涵盖系统、射频、模拟、数字、算法。软件、测试、应用、版图等技术人才，具有完备的芯片研发与量产能力。Ruzednc

作为国家高新技术企业、浙江省科技型中小企业，杭州市雏鹰计划企业以及杭州市余杭区企业研发中心，地芯科技致力于成为全球领先的5G无线通信、物联网以及工业电子的高端模拟射频芯片的设计者。Ruzednc