2023年，一枚小拇指指甲蓋大小的芯片，與我國(guó)可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器、國(guó)產(chǎn)首艘大型郵輪“愛達(dá)·魔都號(hào)”等“大家伙”并駕齊驅(qū)，獲得了“央企十大國(guó)之重器”的稱號(hào)。小小芯片，看似小巧，卻大有乾坤，上億個(gè)晶體管不允許出現(xiàn)任何一個(gè)微小差錯(cuò)。在中國(guó)移動(dòng)研究院無(wú)線與終端技術(shù)研究所副所長(zhǎng)李男的帶領(lǐng)下，企業(yè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷時(shí)三年攻堅(jiān)克難，終于實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)5G可重構(gòu)射頻收發(fā)芯片領(lǐng)域零的突破，原創(chuàng)性提出的可重構(gòu)射頻收發(fā)技術(shù)，可以使一枚芯片滿足不同運(yùn)營(yíng)商、不同工作頻段、不同設(shè)備類型的差異化需求，惠及整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　李男說(shuō)，他和團(tuán)隊(duì)甘愿擔(dān)當(dāng)“破風(fēng)手”，面對(duì)國(guó)內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的核心短板，不斷攻克技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化難題，為我國(guó)移動(dòng)通信早日實(shí)現(xiàn)自主可控奉獻(xiàn)青春力量。開展自主可控芯片的研發(fā)是國(guó)家給予的寶貴機(jī)遇，也是時(shí)代賦予的重要使命，他們也必將不負(fù)韶華、勇攀高峰。

　　踏入通信標(biāo)準(zhǔn)啟航

　　2000年，李男考入北京郵電大學(xué)通信工程專業(yè)。那個(gè)時(shí)代，李男的老家剛剛經(jīng)歷從BP機(jī)到大哥大，再到初代手機(jī)的變化，而在大學(xué)里，打電話仍需要排隊(duì)打201固定電話。誰(shuí)也不曾想到20年后，國(guó)內(nèi)通信行業(yè)實(shí)現(xiàn)了飛躍發(fā)展，我們可以通過(guò)手機(jī)隨時(shí)隨地觀看高清視頻，進(jìn)行視頻通話、手機(jī)直播，我國(guó)的移動(dòng)通信事業(yè)實(shí)現(xiàn)從“1G空白、2G跟隨、3G突破”到“4G同步、5G引領(lǐng)”的跨越式邁進(jìn)，尤其在5G建設(shè)和發(fā)展方面，取得了舉世矚目的成果。

　　李男2007年研究生畢業(yè)加入中國(guó)移動(dòng)研究院，從事的是通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。在很多人不知道4G技術(shù)時(shí)，李男就已經(jīng)在為4G通信行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而努力了。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作相當(dāng)重要，是我們每個(gè)人在不同地方都可以享受高質(zhì)量通信服務(wù)的根本保障。過(guò)去我們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)的制定中處于邊緣位置，在4G標(biāo)準(zhǔn)制定的關(guān)鍵階段，在工信部的統(tǒng)籌指導(dǎo)下，中國(guó)移動(dòng)與產(chǎn)業(yè)合作伙伴攜手進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，在國(guó)際上把自主創(chuàng)新的第四代移動(dòng)通信技術(shù)TD-LTE做成了國(guó)際主流的標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)我國(guó)以4G為承載的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的繁榮奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　跨界造芯破風(fēng)前行

　　跨界造芯，從零開始。項(xiàng)目立項(xiàng)階段大家心里不是很有底，芯片能不能做得出來(lái)，好不好用，有沒有人用？李男卻一直有著堅(jiān)定的信念，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)充分的技術(shù)論證和市場(chǎng)分析，獲得了公司的支持。

　　5G基站是一個(gè)集成設(shè)備，包含幾十種核心芯片，到底要做哪一種，這是團(tuán)隊(duì)首先面臨的問題。“我們要做產(chǎn)業(yè)鏈迫切需要的，并且單靠芯片設(shè)計(jì)公司很難做成功的。”最終，團(tuán)隊(duì)確定研發(fā)射頻收發(fā)芯片，這是5G基站必備的一款核心芯片，是無(wú)線電波與數(shù)字世界交互通信的橋梁。

　　接下來(lái)是定芯片規(guī)格指標(biāo)。芯片的指標(biāo)是決定市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。一個(gè)芯片有上百個(gè)指標(biāo)，定得太高，成本投入難以持續(xù)，定得太低，滿足不了應(yīng)用需求。每一個(gè)指標(biāo)高低都需要仔細(xì)權(quán)衡。李男提出自己的想法，我們不能完全仿制他人的功能和指標(biāo)，要有自己的特色，打造出和競(jìng)品的差異化優(yōu)勢(shì)，未來(lái)我們才能有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，形成商業(yè)閉環(huán)。

　　為此，團(tuán)隊(duì)提出了N2C（NetworktoChip）的芯片規(guī)格定義方法，研發(fā)了業(yè)界領(lǐng)先的系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)和射頻級(jí)仿真平臺(tái)，將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃指標(biāo)層層映射到芯片的核心指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了芯片指標(biāo)的“量體裁衣”，打造了“不溢不缺”符合我國(guó)5G基站需求的芯片指標(biāo)，也為芯片的低功耗、低成本差異化設(shè)計(jì)奠定了科學(xué)依據(jù)。

　　指標(biāo)定好后，團(tuán)隊(duì)開始了芯片的設(shè)計(jì)工作。芯片高度微縮，一個(gè)小小芯片，只有45平方毫米，相當(dāng)于小拇指指甲蓋大小，但里面有上億個(gè)晶體管，容不得一點(diǎn)差錯(cuò)。傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)是一站一芯，李男帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出了可重構(gòu)射頻收發(fā)技術(shù)體系，通過(guò)核心功能、核心算法和核心參數(shù)的可重構(gòu)設(shè)計(jì)，芯片可滿足從毫瓦級(jí)到百瓦級(jí)功率的不同部署類型和不同工作頻段基站的應(yīng)用要求，實(shí)現(xiàn)了一“芯”多用，最大程度解決了產(chǎn)業(yè)的燃眉之急。

　　調(diào)測(cè)難度遠(yuǎn)超預(yù)期

　　回想芯片研發(fā)的最緊張時(shí)刻，其實(shí)是芯片流片回來(lái)后的上電。2022年底，團(tuán)隊(duì)人員從工廠拿回來(lái)第一批芯片，開始進(jìn)行基礎(chǔ)性測(cè)試，在上電的一刻，大家都屏住了呼吸。芯片成功點(diǎn)亮的一瞬間，團(tuán)隊(duì)所有人員都特別激動(dòng)，這意味著芯片實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能，從研發(fā)階段到應(yīng)用階段邁進(jìn)了關(guān)鍵一步。但隨之而來(lái)的是最復(fù)雜、最難熬的芯片性能指標(biāo)的調(diào)測(cè)階段。“破風(fēng)8676”有30余個(gè)模塊，涵蓋數(shù)字、模擬、射頻多級(jí)單元，近百項(xiàng)性能指標(biāo)，涉及約57萬(wàn)個(gè)寄存器，調(diào)測(cè)難度非常大。當(dāng)時(shí)留給大家的測(cè)試時(shí)間非常有限，團(tuán)隊(duì)人員都承受著巨大的心理壓力。他們白天緊張測(cè)試，晚上9點(diǎn)還要開例會(huì)討論測(cè)試結(jié)果和制定第二天測(cè)試計(jì)劃。中國(guó)移動(dòng)首席技術(shù)專家王大鵬作為調(diào)測(cè)總負(fù)責(zé)人，要對(duì)出現(xiàn)的每個(gè)問題提供解決思路和方案，壓力巨大，經(jīng)常主持例會(huì)開到凌晨，第二天早上9點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)繼續(xù)復(fù)測(cè)。整個(gè)團(tuán)隊(duì)沒日沒夜甚至沒有周末緊張測(cè)試，但測(cè)試難度仍遠(yuǎn)超預(yù)期。

　　為達(dá)到芯片的某一個(gè)指標(biāo)，必須對(duì)若干寄存器的配置進(jìn)行更改。一旦發(fā)生改變，其他的指標(biāo)也會(huì)隨之變化，整個(gè)調(diào)測(cè)過(guò)程非常艱辛。“芯片不是說(shuō)一個(gè)指標(biāo)不通過(guò)，對(duì)付一下湊合能用的，一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)不通過(guò)，一切努力都白費(fèi)了。”尤其是當(dāng)大家陸陸續(xù)續(xù)把90％以上的指標(biāo)都實(shí)現(xiàn)了，仍有幾項(xiàng)指標(biāo)很長(zhǎng)時(shí)間、嘗試各種方法都無(wú)法通過(guò)，這種情況最讓人感到煎熬。當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)中不少成員焦慮到失眠。在這種危機(jī)時(shí)刻，李男作為團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，需要穩(wěn)住心態(tài)，冷靜剖析問題，給團(tuán)隊(duì)指明方向，堅(jiān)定大家的信念。“我始終堅(jiān)信我們一定能做出來(lái)。我們有中國(guó)移動(dòng)強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)資源整合能力為依托，并與優(yōu)秀的芯片設(shè)計(jì)公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，采用了科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，也拼盡了全力，即使這一版不成，下一版也能成。我這樣開導(dǎo)他們，緩解團(tuán)隊(duì)的壓力。團(tuán)隊(duì)重新上陣后，果然將這塊難啃的骨頭啃了下來(lái)。”

　　最終，經(jīng)過(guò)半年多的緊張調(diào)試，所有問題得到解決，芯片終于通過(guò)全部功能和性能測(cè)試。2023年8月30日，“破風(fēng)8676”正式問世，轟動(dòng)業(yè)界。

　　今年7月，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合佰才邦、ZEDMobile在贊比亞成功開通首臺(tái)基于“破風(fēng)8676”可重構(gòu)5G射頻收發(fā)芯片設(shè)計(jì)的大功率宏基站，并基于此基站的5G服務(wù)三方進(jìn)行了遠(yuǎn)程視頻連線對(duì)話，這是“破風(fēng)8676”芯片實(shí)現(xiàn)首次海外商用。

　　9月20日，在“中國(guó)移動(dòng)第五屆科技周”系列活動(dòng)中，李男介紹了“破風(fēng)”芯片研發(fā)項(xiàng)目的最新進(jìn)展及成果。中國(guó)移動(dòng)“破風(fēng)8676”芯片目前已在14個(gè)廠家的30余款設(shè)備中集成，已有18款整機(jī)產(chǎn)品具備商用能力，實(shí)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)現(xiàn)網(wǎng)和“一帶一路”國(guó)家現(xiàn)網(wǎng)部署。

人物對(duì)話

　　甘當(dāng)破風(fēng)手勇闖無(wú)人區(qū)

　　北青報(bào)：“破風(fēng)8676”相比競(jìng)品有何優(yōu)勢(shì)？

　　李男：經(jīng)國(guó)內(nèi)第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試，“破風(fēng)8676”相對(duì)國(guó)外競(jìng)品功耗降低30%，成本降低25%。另外，我們創(chuàng)新性地提出可重構(gòu)體系，可以實(shí)現(xiàn)“一芯多用”，大幅增加芯片的靈活性和適配度，可以根據(jù)不同的服務(wù)場(chǎng)景需求、不同的基站類型，把芯片的核心功能、核心算法和核心參數(shù)進(jìn)行重配，實(shí)現(xiàn)一顆芯片滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景、不同技術(shù)制式、不同頻段、不同設(shè)備類型的需求，從百瓦級(jí)的宏基站，到毫瓦級(jí)的家庭基站，最大程度解決產(chǎn)業(yè)燃眉之急。如果沒有這項(xiàng)技術(shù)的話，我們可能需要面向不同的設(shè)備需求，研發(fā)不同規(guī)格的芯片，研制成本成倍提升，每個(gè)規(guī)格的芯片用量也會(huì)很小，無(wú)法實(shí)現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)。

　　另外，我們?cè)谥袊?guó)移動(dòng)集團(tuán)科創(chuàng)部指導(dǎo)下，創(chuàng)新性提出“1+N+1”攻關(guān)模式，過(guò)去是運(yùn)營(yíng)商向整機(jī)廠家提需求，整機(jī)廠家聯(lián)系芯片廠家生產(chǎn)，是一種串行研發(fā)模式。我們的模式是把一家芯片廠家、N家整機(jī)廠家和一家運(yùn)營(yíng)商聯(lián)合組隊(duì)，通過(guò)設(shè)備商和運(yùn)營(yíng)商的需求前置和全程參與，實(shí)現(xiàn)一次芯片攻關(guān)滿足N家設(shè)備需求，縮減了開發(fā)周期和工作量近30%。

　　北青報(bào)：研制過(guò)程中，整個(gè)團(tuán)隊(duì)秉持著什么樣的目標(biāo)？

　　李男：我們始終把國(guó)家所需、未來(lái)所向作為目標(biāo)，勇闖科技“無(wú)人區(qū)”，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、芯片聯(lián)動(dòng)優(yōu)勢(shì)，開展跨界技術(shù)創(chuàng)新，不斷攻克前沿技術(shù)，為我國(guó)未來(lái)移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)自主可控奉獻(xiàn)青春力量。

　　在研制過(guò)程中，我們勇于擔(dān)當(dāng)、堅(jiān)忍不拔，甘當(dāng)“破風(fēng)手”，為后續(xù)的芯片攻關(guān)闖出一條路。攻關(guān)過(guò)程所積累的技術(shù)挑戰(zhàn)和產(chǎn)業(yè)化問題的解決經(jīng)驗(yàn)，以及所探索出的合作模式都將為后續(xù)攻關(guān)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為更多領(lǐng)域開展自主可控芯片攻關(guān)提供有益借鑒。

　　團(tuán)隊(duì)的第一顆成果芯片命名為“破風(fēng)”，也正表達(dá)出“功成不必在我，功成必定有我”的決心。

　　北青報(bào)：未來(lái)個(gè)人及團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)展方向是什么？

　　李男：我們團(tuán)隊(duì)將深耕通信核心短板芯片的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，工作重點(diǎn)除了繼續(xù)加速推進(jìn)“破風(fēng)”芯片的規(guī)模應(yīng)用，也將開展6G超高速射頻芯片等研發(fā)。我們團(tuán)隊(duì)也將隨著攻關(guān)的持續(xù)，不斷提升自身芯片設(shè)計(jì)技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)影響力，為我國(guó)信息通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控貢獻(xiàn)一份青春力量。

　　新聞內(nèi)存

　　北京地區(qū)單位主持完成的58項(xiàng)成果榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目獎(jiǎng)

　　今年6月24日，2023年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉，清華大學(xué)薛其坤院士獲國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。北京地區(qū)單位主持完成的58項(xiàng)成果榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)目獎(jiǎng)，包括特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)7項(xiàng)、二等獎(jiǎng)50項(xiàng)，占通用項(xiàng)目獲獎(jiǎng)總數(shù)的28.7%，居全國(guó)首位。其中，唯一的特等獎(jiǎng)項(xiàng)目和唯一的國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目均由北京單位主持完成；5項(xiàng)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)項(xiàng)目中北京單位主持完成的項(xiàng)目占3項(xiàng)。

　　近年來(lái)，北京以服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，集聚力量開展原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)，關(guān)鍵核心技術(shù)屢獲突破。2023年度，北京16項(xiàng)成果榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，在集成電路、裝備制造等領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力凸顯，為高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入源源不斷的動(dòng)力。