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西安交大微电子学院两项研究成果在RFIC 2026发布

2026/06/26

文章导读
AI大模型训练的成本高到离谱?核心瓶颈其实藏在芯片间的互连速度上。很多人以为这只能靠砸钱堆硬件,但西安交大这次在RFIC 2026发布的两项成果,直接颠覆了认知。他们用标准CMOS工艺造出的光接收机和TIA,把带宽密度推到了业界最高,能效比传统方案提升72%。更关键的是,这套方案兼容UCIe标准,意味着未来GPU、XPU可以像搭积木一样直接用光互连集成。
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西安交大微电子学院两项研究成果在RFIC 2026发布

6月7日到12日,2026 IEEE射频集成电路研讨会(IEEE Radio Frequency Integrated Circuits,RFIC)在美国马萨诸塞州波士顿市举行,西安交通大学微电子学院有2篇论文入选。其中1篇来自桂小琰教授课题组,1篇来自李丹教授课题组。

桂小琰教授课题组的论文题目为An 8×64 Gb/s PAM-4 Retimed Optical Receiver with Forwarded Clock for UCle Compliant Optical I/O in 28-nm CMOS,第一作者为西安交通大学博士生何玉坤,并在现场作报告。兼容UCIe的光互连引擎I/O,是Chiplet时代光电融合的核心枢纽:它以UCIe的标准化互操作解决“异构集成”难题,以光互连的高带宽、长距、低功耗突破“电互连天花板”,为AI大模型训练、超算与下一代数据中心提供从封装到机架的统一高速互连底座,是算力基础设施从“电时代”迈向“光时代”的关键技术路径。针对业界先进的AI处理器(XPU)中不断提升的互连带宽密度要求,该工作提出一款面向兼容UCIe的光I/O(OIO)方案的8×64 Gb/s PAM-4重定时光接收机(ORX),所提出方案可通过UCIe接口将光引擎(Optical Engine)与GPU/XPU/交换芯粒进行共封装集成,接收机端实现了2.55 pJ/bit的能效,和传统重定时可插拔光模块和线性可插拔光模块相比,分别提升72%和45%。该工作实现了迄今为止最高的重定时光接收机带宽密度,同时具有最优的带宽密度能效品质因数。国家自然科学基金委员会为本项目提供了科研经费支持。

西安交大微电子学院两项研究成果在RFIC 2026发布

西安交大微电子学院两项研究成果在RFIC 2026发布

李丹教授课题组的论文题目为A 200-Gb/s Low-Noise TIA in 28-nm CMOS,硕士研究生章飞扬及博士生杨健宇为共同第一作者。随着人工智能数据中心(AIDC)对带宽需求的指数级增长,高速、低噪声的光电接收前端成为瓶颈突破的关键。该论文展示了采用标准28nm CMOS工艺实现的200Gbps低噪声跨阻放大器(TIA),为这一挑战提供了高集成度、低功耗的解决方案。该TIA采用三级前端架构,结合电感峰化策略、单端转差分均衡器(S2D-EQ)以及线性CML输出缓冲级,在显著提升信号完整性的同时,有效抑制了噪声。实测结果显示,其跨阻增益达61.6dBΩ,光-电(O-E)带宽高达48GHz,输入参考噪声密度低至11.5pA/√Hz,能效为0.58pJ/bit。该芯片成功支持100GBaud四级脉冲幅度调制(PAM-4),验证了其在200Gbps速率下的可靠工作能力。该TIA满足下一代高密度光收发模块的需求,有望成为AI集群、超大规模数据中心内部互联及长距光传输系统的核心电芯片方案。该设计在CMOS工艺下实现了带宽、噪声与功耗的出色折中,无需依赖昂贵的高速化合物半导体工艺,为大规模商用部署提供了高性价比路径。

西安交大微电子学院两项研究成果在RFIC 2026发布

IEEE射频集成电路研讨会(IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Symposium,RFIC)是射频、毫米波与无线集成电路领域最具权威性的国际学术会议之一,由IEEE微波理论与技术协会(MTT-S)和IEEE固态电路协会(SSCS)共同主办。RFIC以聚焦高频集成电路的前沿创新、强调设计与系统集成的紧密结合而著称,每年与美国微波周(IMS)同期举办,汇聚了全球范围内来自顶尖学术机构、半导体企业和系统厂商的研发人员。会议内容涉及射频前端、频率综合器、功率放大器、低噪声放大器、收发机架构、模数/数模转换、先进封装与天线集成、AI辅助设计以及面向5G/6G通信、雷达、物联网等应用的高性能集成电路,重点探讨如何在毫米波与超宽频带条件下突破电路线性度、效率、噪声和功耗等多维度的设计瓶颈,推动射频集成电路技术的持续进步。


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