張淨植電子科技大學電子科學與工程學院（示範性微電子學院）博士
1.差分輸出芯片，是核心電路的驗證模塊；右圖：正交輸出芯片，是完整的、可以用于5G系統的芯片
2.ISSCC大會主席、MIT教授AnanthaChandrakasan（右）和多倫多大學教授KennethC.Smith為張淨植頒發“SilkroadAward”獎牌張淨植研發了一款芯片實現了多個頻段全部覆蓋，将能實現5G全球通。
張淨植研發的這款芯片，源于三年前。2015年，他的導師康凱教授承擔國家5G技術方面的重大專項，張淨植負責頻率源部分。
在4G時代，各個國家所用的頻段都在3GHz以下，不少手機生産商采用了多個芯片來覆蓋所有頻段，并且在頻率較低的情況下，器件性能好，即使用一個芯片來覆蓋所有頻段，設計也相對比較簡單。而到了5G時代，不同國家劃分的應用于5G通信的頻段大大提高，中國用的是24.75-27.5GHz和37-42.5GHz頻段，美國用的是27.5-28.35GHz、37-38.6GHz和38.6-40GHz頻段，歐洲用的是24.25-27.5GHz頻段，日韓則采用26.5-29.5GHz。一個手機要支持這麼多不同的高頻段，難度太大，但如果不支持，可能會導緻手機出國後無法正常通信。
究竟能否研發一款寬頻帶“通用芯片”全部覆蓋以上各個不同的高頻段呢？
從2015年萌生想法到2016年9月真正開始設計，張淨植嘗試了多種思路。他首先想到，輸入電流和工作帶寬是正相關的，如果要提高電路的帶寬就得想辦法增強輸入電流。而要增強輸入電流，一種方法是增大輸入信号，但一般而言，外部給的輸入信号大小是固定的，所以此路不通。還有一種方法，就是提高輸入極的增益，但業界已經把輸入極優化得很好，想進一步提升基本不太可能。
在不斷提出問題又不斷自我否定之後，張淨植提出了一個突破性的想法：能不能用無源電路把電流提升，然後插入一個變壓器，這樣就可以使電流提高N倍同時能把帶寬也提高N倍呢？又經過三個月的努力，他和團隊在2016年12月份完成芯片設計并進行了第一次流片。
2017年3月，終于拿到芯片。測試的結果令他非常激動：和2017年國際國内最新的研究成果相比，他們的研究已經在性能上遠遠勝出。此前，業界做出的芯片工作帶寬大概在10-30%，而他們的芯片帶寬可以達到60%以上。于是，他和康凱教授商量，很有必要再次優化設計并做第二次流片。
芯片優化設計的時間十分緊湊：做芯片一般要依次完成原理圖、版圖、模塊級聯，最後才是完成總版并進行評估。但到了2017年4月，他們才剛做到模塊級聯環節，進度比預期慢很多。考慮到芯片設計不容有失，否則流片就會功虧一篑，他們決定不急于求成，最終到5月才完成第二版設計。
由于芯片造價成本高昂，而且準備第二次流片時沒有項目支撐，他們經過許多周折，向國内外其他單位尋求支持。第二次流片終于結束，但在過海關時卻卡了很久，直到8月底才拿到第二版芯片。他們快速行動，花了一周時間測試芯片的性能，然後快速寫論文投給了國際固态電路會議。10月，國際固态電路會議給出了評審意見。團隊成員終于松了一口氣：總算沒有失之交臂！
2018年2月，國際固态電路會議召開。該會議是目前國際公認集成電路領域的權威會議，有着“ChipOlympics（芯片奧林匹克）”的雅稱。張淨植獲得了大會為亞太地區的優秀學生論文設立的“SilkroadAward（絲綢之路獎）”獎項。
他說：“我們的芯片設計從一開始就是面向應用并且和工業界緊密結合的，随着5G通信時代的到來和各種應用逐漸推廣，我們的芯片也可能會進入産品化階段，應用到手機和基站，讓5G也可以實現‘全球通’”。
責任編輯：鐘鑫