有这样一群人，在自行车竞速赛中，冲在最前方，助力身后队友蓄力夺冠，他们是车队的“破风手”；有这样一颗芯片，在5G核心技术攻关中，实现从0到1的关键性突破，填补了5G可重构射频收发芯片领域的国内空白，它就是“破风8676”芯片。
近日，在中国移动第四届科技周期间，中国移动正式发布核心自主创新成果“破风8676”可重构5G射频收发芯片，标志着我国在提升5G网络自主可控度上，再次迈出坚实一步。
“破风8676”芯片参考板实物图
“‘破风’是我们注册的芯片自研品牌商标，‘86’是中国的国际区号，代表芯片由中国自主研发，‘76’是内部研发序号。”中国移动研究院院长黄宇红在接受通信世界全媒体记者专访时自豪地讲道。“这颗芯片是中国移动研究院在集团公司的指导下研发的首颗应用于5G网络核心设备中的短板芯片，也是中国移动践行高水平科技自立自强的‘破风手’。”
“破风8676”研发团队合影
攻坚：从“破风手”到“破风8676”
当前，我国已经建成规模最大、技术最先进的5G网络，建成5G基站超305万个，5G移动电话用户超6.76亿户，5G发展走在世界前列。而芯片作为信息产品的核心部件，不仅是5G发展的重中之重，对于现代科技、经济发展和国家安全也具有非常重要的意义，但目前我国在5G网络发展中还有部分专用芯片存在短板。
技术攻关并非一日之功，需要科研投入及业界实践久久为功，尤其是芯片研发，技术门槛高、投入资金量大、研发周期长等都是其需要克服的重点、难点。同时，芯片设计公司在研发时也面临着很难打通上下游供需关系的困境，以致于难以精准把握芯片的应用需求和规格指标，进而严重影响攻关成效。
对此，黄宇红表示，中国移动勇担移动信息现代产业链“链长”重任，积极发挥“扁担效应”，打通产业链上下游，基于自身的技术积累，通过研发和应用双向牵引，带领芯片设计公司和设备厂商等产业合作伙伴，以技术创新和模式创新，打通芯片设计、整机集成和网络应用全链条，成功研制发布“破风8676”芯片。
黄宇红介绍，“破风8676”芯片的研制需求来自于当前运营商5G网络建设重点的室内深度覆盖和行业应用相关站型需求，包括5G云基站、皮基站、家庭基站等站型需求。射频收发芯片负责5G基站中无线电波模拟信号和数字信号之间的高速转换，是上述多款5G基站中的关键核心器件，研发难度高、产业积累薄弱、应用需求迫切。中国移动充分考虑产业攻关和应用需求，以及团队在无线网络和射频领域的深厚技术积累，选择将这颗芯片作为切入点。
在架构方面，“破风8676”芯片基于可重构技术体系架构，通过信号带宽、杂散抑制频点和深度等重要规格参数的灵活匹配，数字预失真、削峰等模块算法的灵活调整，以及基带成型滤波、均衡滤波等增量功能的灵活加载，可实现一“芯”多用，有效降低芯片成本，助力规模推广。
在功能方面，“破风8676”芯片基于先进的数模混合制程和低功耗架构设计，支持数字预失真、削峰等功能，通过可重构架构优化和功能重组，已经成为一款达到国际先进水平，同时具备低成本、低功耗、多功能等差异化竞争优势的产品。
克难：在沙漠中跑马拉松并成功跃线
正如成功的花儿，其间浸透了奋斗的泪水和汗水，想要取得突破性成果，其路途也必定不会一帆风顺。正是这一路来的探索与寻觅、艰辛与汗水，见证并践行了中国移动的“破风”之旅。
黄宇红讲道，“破风8676”芯片是中国移动首次探索5G网络设备核心芯片研制。芯片的研发周期之长，所经历的困难与挑战也是以前从未遇到过的。借用团队成员中国移动首席专家胡臻平的形象比喻——“破风8676”的研发就像是一场在沙漠中举办的马拉松赛。
“破风8676”研发负责人李男带领团队调测
在芯片研制中，首先需要研发团队快速进行角色和能力的转变，从甲方身份转向乙方身份，并充分了解用户和市场的需要，从网络级和系统级能力向芯片级底层下潜，达到芯片全流程研发的技术需求。
其次面对芯片攻关技术难度大、不确定性强、任务重、周期紧的困难，研发团队除了需要强大的抗压能力之外，既要有深厚的技术功底和市场嗅觉，又要有应对研发挑战和需求变化进行快速攻关和灵活调整的能力。
“虽然这是我们第一次做芯片研发，但我们不想‘锦上添花’，而是要‘雪中送炭’”。黄宇红坚定地说。在近三年的攻关合作中，从芯片的规格定义到最后的整机集成应用，过程虽然漫长，但经历也足够回味。
研发团队内部集中专项技术培训
正如万事开头难，在项目立项之初，黄宇红院长、丁海煜副院长就与团队一起讨论，应该做一款什么样的芯片才能既符合应用需求又具备市场竞争力。经过多次深入探讨，团队最终将射频收发芯片确定为主攻方向。但该类芯片采用数模混合工艺，不仅规格指标多而且复杂，轻则成本高、功耗高、研发周期长，重则性能不达标，完全无法应用，甚至导致中后期巨大的研发投入和整个团队的心血都付之东流。
实验室调测
为了解决这个难题，“破风8676”研发负责人、中国移动研究院无线与终端技术研究所副所长李男和“破风8676”技术总工、中国移动研究院首席专家王大鹏带领团队充分发挥中国移动在网络和整机设备方面的系统优势，通过深入的理论分析，以及自主研发的系统级和射频链路级仿真平台的不断前反向迭代评估，制定出了一套“不溢不缺”的射频指标标准，能够在满足网络和整机需求的前提下，大幅降低设计难度。
在科学合理的规格设计基础上，为最大化适应芯片市场需求，结合多运营商、多频段、多站型、多架构应用需求，创新性提出了可重构设计技术体系，实现一“芯”多用，使芯片从研发初期就占领制高点，赢在起跑线上。
“破风8676”技术总工王大鹏与负责人李男在研发中交流
在芯片设计中，企业与实验室合作方紧密协作、合理分工，共同攻坚克难。研究院芯片团队成员在设计阶段往返实验室累计里程达4万公里，可绕地球一圈，独立完成近30%的芯片模块设计，实现研发能力从网络到设备再到芯片的“三级跳”。临近设计阶段尾声，应对数字削峰模块设计中缺乏对不同场景适配的不足，团队及时纠错，并在一周时间内完成算法和代码设计迭代，避免了因芯片设计而导致的缺陷。
“破风8676”技术总工王大鹏与集团首席专家胡臻平在研讨芯片架构
突破芯片设计大关，紧接着就是加快芯片调试的步伐。为了让芯片尽快问世，研究团队继续与时间赛跑，面对疫情冲击，不分昼夜奋战在芯片调测战场。从去年12月14日起，每晚9点实验室依旧亮着的灯光是技术总工王大鹏带领团队成员与合作方专家共同制定高效调测方案。当一个又一个的“拦路虎”被解决掉，团队成员逐渐露出欢欣的笑脸。
历经半年多的艰苦打磨，“破风8676”芯片终于达到商用要求，并成功在客户整机中集成，指标满足集采设备规范要求。至此，研究团队三年的奋战终于交出了一份满意的答卷。
正如黄宇红所说，在这个过程中，中国移动与合作伙伴经历了从陌生到熟悉，从防备到信任再到成为可以把后背交给彼此的“战友”，克服了一项项技术挑战，最终成功研制了这颗芯片。借本次专访，她也希望代表团队向与中国移动一起并肩作战的合作伙伴致以诚挚的感谢。
远行：从底层突破到产业繁荣
从底层突破看应用创新，“破风8676”芯片是国内首个基于可重构架构设计的5G射频收发芯片，可广泛应用于当前5G网络建设重点的深度室内覆盖和行业覆盖所需的5G云基站、皮基站、家庭站等站型。
黄宇红讲道，“破风8676”芯片的可重构和低功耗设计，可以使其快速适配于多款站型，降低基站产品的研发难度、功耗和成本，将进一步提升我国网络核心设备的自主可控度，丰富移动通信产业生态，满足多样性5G行业应用和低成本深度覆盖。
从应用创新看创新引领，中国移动在提升自身科技创新能力的同时，也积极布局产业的协同发展。
勇担移动信息现代产业链“链长”重任，中国移动首创“链长”主导的“1+N+1”（1个产业链下游运营商+N个中游设备商+1个上游芯片商）新型攻关模式。通过下属研究院与芯片设计公司成立企业联合实验室，带动中游设备商们广泛参与芯片研发核心环节实现需求前置，将传统的芯片设计、整机集成、网络应用的串行研发升级为并行模式，将芯片到整机适配的时间缩短近一半，并破解了应用方“不想用、不敢用”的核心产业难题。
从创新引领看产业繁荣，以“破风8676”芯片为代表的科技创新成果不仅让我们看到了中国移动勇担产业发展重任的实力与担当，更让我们看到了产业链上下游紧密协同攻克关键技术的信念与能力。
黄宇红讲道，从已有成果中借鉴经验，正视我们与国外成熟竞品在部分指标上的差距，产业各方在未来还将继续开拓芯片研发，促进我国5G芯片技术与产品成熟度不断提升。在满足我国5G网络高质量发展和网络强国建设需求的同时，各显所长，共同构建全球多元化产业生态。
