2月16日至20日,第72屆國際固態(tài)電路會議(2025 IEEE International Solid-State Circuits Conference,ISSCC 在美國舊金山舉行,西安交通大學微電子學院3項研究成果入選,ISSCC會議發(fā)表的每篇論文都代表著當前芯片領域最前沿的研究成果。
論文現(xiàn)場報告照片
西安交通大學微電子學院此次入選ISSCC 2025的論文中有2篇來自桂小琰教授課題組,均為有線通信領域。其中一篇的論文題目為“A 60-Gb/s NRZ Burst-Mode CDR with Cross-Injection Locking and Flash Phase Detector Achieving 0.13-ns Reconfiguration Time in 28nm CMOS”,針對全光交換網(wǎng)絡,采用28nm CMOS工藝設計了一款60Gb/s的突發(fā)CDR,創(chuàng)新性地提出交叉注入鎖定和全并行鑒相技術,實現(xiàn)了高傳輸速率和超快鎖定,芯片綜合性能指標處于國際領先地位。論文第一作者為微電子學院博士生魏上杰,通訊作者為桂小琰教授。
60-Gb/s突發(fā)CDR關鍵技術
另一篇論文題目為“A Low-Latency 200Gb/s PAM4 Heterogeneous Transceiver in 130nm SiGe BiCMOS and 28nm CMOS for Retimed Pluggable Optics”,創(chuàng)新性地提出了一款異質(zhì)集成的200G SerDes收發(fā)機,是學術界首個單通道200G SerDes收發(fā)機的完整解決方案。其中200Gb/s模擬MUX/DEMUX采用130nm SiGe BiCMOS工藝,100Gb/s混合信號收發(fā)機采用28nm CMOS工藝。該200G收發(fā)機用于重定時可插拔光學器件,從而在光端實現(xiàn)了200G性能,同時,不會受到電信道大插損的影響,與ODSP解決方案相比,可以在類似的能效下大大降低延遲。論文的共同一作為微電子學院博士生唐人杰和王卡楠,通訊作者為桂小琰教授。
200G SerDes收發(fā)芯片照片
在有線通信領域,Intel、英偉達(NVIDIA)、博通(Broadcom)、Marvell、AMD、Synopsys、Cadence等北美企業(yè)保持絕對優(yōu)勢,迄今為止,中國大陸僅有北京大學、南方科技大學、西安交通大學、復旦大學和西安電子科技大學先后在該領域有ISSCC成果發(fā)表。近年來,桂小琰教授團隊專注于高速有線通信和無線通信集成電路設計,在相關領域取得了多項國際領先的原創(chuàng)性研究成果,得到了學術界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注。
另外1篇論文來自耿莉教授課題組,論文題目為“A 6.78MHz 94.2% Peak Efficiency Class-E Transmitter with Adaptive Real-part Impedance Matching and Imaginary-part Phase Compensation Achieving a 33W Wireless Power Transfer System”。針對6.78MHz無線能量傳輸(WPT)系統(tǒng)的高效能量傳輸目標,聚焦于解決WPT系統(tǒng)發(fā)射端中因負載阻抗動態(tài)變化導致的效率降低問題,提出了一種自適應實部阻抗匹配技術與虛部相位補償控制器協(xié)同設計方案。通過實時匹配負載阻抗的實部分量,并補償虛部相移,發(fā)射機可在復雜阻抗范圍內(nèi)實現(xiàn)零電壓開關(VS)與零電壓導數(shù)開關ZVDS,顯著降低了開關損耗。同時,首次提出WPT發(fā)射端E類功率放大器任意阻抗條件建模和雙向非線性回歸設計方法,通過阻抗曲線與ZVS軌跡在復阻抗平面內(nèi)對齊,為動態(tài)負載場景下阻抗匹配網(wǎng)絡參數(shù)設計和高效功率傳輸提供了理論范式。論文第一作者是微電子學院博士生熊宇豪,共同通訊作者是薛仲明副教授、郭卓奇副教授和耿莉教授。
近年來,耿莉教授團隊深耕芯片設計領域,在電源管理、無線射頻、高速通信芯片方向取得多項突破性進展,研究成果在ISSCC、CICC、JSSC、TPE、TCAS-I/II等國際著名會議及期刊上發(fā)表。
WPT芯片照片與架構(gòu)示意圖
ISSCC國際固態(tài)電路會議由IEEE固態(tài)電路學會舉辦,是全球?qū)W術界和工業(yè)界公認的集成電路設計領域最高級別會議,被認為是集成電路設計領域的“芯片奧林匹克大會”。始于1953年的ISSCC通常是各個時期國際上最尖端固態(tài)電路技術最先發(fā)表之地,每年吸引超過3000名來自世界各地工業(yè)界和學術界的參會者。