ISSCC：松下發表量產款WiGig晶片

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【日經BP社報導】松下開發出了可量產的毫米波通信用晶片組。利用該60GHz頻帶無線收發晶片組，可實現超過1Gbit/秒的數據傳輸速度。量產時需要實施的偏差修正可由內部自動處理，松下將其定位於「著眼于正式量產的晶片」。目標是用於智慧手機及平板電腦等便攜終端的超高速無線介面。

為了將該晶片配備到終端上，松下還試製了封裝有天線的小型RF模組。在「ISSCC 2013」上，松下除了進行論文發表介紹該晶片採用的技術之外，還進行了工作演示。

松下開發的是可實現60GHz頻帶信號收發的RF收發器IC及基頻IC的晶片組。基頻IC中還嵌有MAC控制電路。收發器IC和基頻IC均符合毫米波高速無線通信標準「WiGig」及「IEEE802.11ad」。包括MAC控制電路處理在內的功耗在發送信號時為788mW，接收信號時為984mW。以往的毫米波通信用晶片組的功耗一般都超過1W，而此次降低了功耗，因此「能夠用於移動產品」（松下）。

對試製的晶片組實施評測的結果顯示，傳輸距離為40cm時可確保最大1.8Gbit/秒的數據傳輸速度，傳輸距離為1m時可確保1.5Gbit/秒的數據傳輸速度（MAC吞吐量）。松下表示，「MAC吞吐量而非PHY吞吐量達到了1.8Gbit/秒，這可以說是革命性的成果」。RF收發器IC使用90nm CMOS技術，採用直接轉換型架構。基頻IC利用40nm CMOS技術設計，在MAC控制電路上設置了USB 3.0等介面電路。

面向量產的自動修正電路可對CMOS電路的工藝偏差進行修正。在WiGig及11ad的毫米波通信中，由於每信道的頻寬為2GHz左右，非常寬，因此調製時容易發生高頻成分信號衰減等現象。該晶片利用RF收發器IC上的檢波器和基頻IC上的修正電路對這種信號衰減進行修正。通過檢波器和修正電路的自動協調工作來修正信號，可使調製信號的精度提高1.5倍以上。

另外，對接收信號進行波形等化處理的頻率區域等化器「FDE（frequency domain equalizer）」也將向頻率區域轉換時的FFT運算點數從原來的512點減到了128點，確保了與原來同等的信號接收特性。為減小電路規模，採用了基於符號重疊的、即使減少FFT點數也可獲得同等接收特性的技術。這是首次將該技術用於毫米波通信的接收電路。由於減少了FFT點數，因此可減少FDE的電路規模，實現了「為原來1/2的晶片尺寸及功耗」。

為配備于終端而試製的RF模組為10mm見方，在樹脂基板上製成。模組下部封裝有RF收發器IC，表面排列有8個天線元件，發送和接收各使用4個天線元件。以前此類RF模組大多使用陶瓷基板。通過採用樹脂基板，有望「實現更低的價格」。

目前松下已試製出封裝有RF模組和基頻IC的評測板卡。在ISSCC 2013會場上，松下將評測板卡對置，實施了利用毫米波進行無線數據傳輸的演示。展示了一次調變方式採用BPSK時（吞吐量為600Mbit/秒左右），用6～7秒發送約500MB數據的情況。

松下打算以該晶片組採用的關鍵技術為核心，實現供便攜終端使用的毫米波通信用晶片。屆時，晶片尺寸將進一步減小至目前（RF收發器IC為3.75mm×3.6mm，基頻IC為7.4mm×6.3mm）的1/2左右，模組也將改為小尺寸，使之能夠輕鬆安裝到智慧手機等終端上。（記者：蓬田宏樹，《日經電子》）

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