2023年，深圳市國芯物聯科技有限公司(以下簡稱“國芯物聯”)在IOTE 第二十屆國際物聯網展上正式發布了公司自主研發升級的三代RFID讀寫器芯片GXR-03，該芯片是國內自研全集成、高性能RFID讀寫器芯片，僅需7秒鐘就能讀取1000張標簽，其靈敏度達到了驚人的-86dBm，性能上足以對標國外同類領先芯片。 國產RFID讀寫器芯片能取得這樣的突破實屬不易，但隨之而來的是行業乃至外界的質疑與不解。有人“懷疑”：國芯物聯第三代RFID讀寫器芯片就是拿進口芯片封裝的？不然不可能自主研發、迭代得這么快。有人“抹黑”：國芯物聯雖然已經發布了三代讀寫器芯片，但估計始終還用的是第一代的成熟芯片？ 帶著這一系列市場或關注或不解的問題，筆者最近造訪了國芯物聯深圳總部，采訪了國芯物聯“首席科學家”、技術總監熊立志博士，試圖解析這家年輕的小巨人公司在芯片自研道路上的過人之處！

1

看這款自研RFID讀寫器芯片的介紹，性能上已經可以對標歐美第一梯隊，國芯物聯是如何做到的？

國芯物聯：用最專業的人才團隊做出最好的國產自研芯片！一切歸功于首席科學家熊立志博士及其背后的研發團隊。

熊立志博士是RFID芯片領域的大牛！

其主要研究方向是混合信號及射頻信號芯片設計、信號處理、電路與系統、芯片測試、半導體器件等。

2005年獲得華中科技大學電信系電磁場與微波專業博士學位，畢業后進入清華大學微電子學研究所做博士后研究工作，師從王志華教授。之后獲高級工程師職稱，被評為“深圳市領軍人才”！

熊立志博士在RFID芯片產業領域耕耘多年！

曾擔任深圳市遠望谷信息技術股份有限公司芯片設計部總監，負責標簽芯片研發。

現任職深圳市國芯物聯科技有限公司研發總監，專攻超高頻讀寫器芯片研發。

另外，國芯物聯建設了一支專業、完善的研發團隊！

研發部門分為芯片設計部和產品部。芯片設計部細分為版圖部門、數字部門、封裝部門。產品部細分為軟件部、射頻硬件部、測試部。數十名研發人員在RFID領域都具備十幾年的行業工作經驗，掌握的不僅是最前沿的專業理論知識，更深刻洞悉客戶需求和行業變化，從理論到實踐，一步步打磨出反映市場趨勢、具有國芯特色的專業創新產品。

2

國芯第二代和第三代芯片發布僅間隔一年，如何做到這么快速的迭代？

國芯物聯：致力于面向行業乃至全球普及UHF RFID技術是我們持續研發、快速迭代的根本目標！快速迭代的芯片不僅靈敏度更好，成本更低，尺寸更小，集成度更高！

熊立志博士：事實證明，選擇CMOS工藝是正確的！CMOS工藝的流片周期比較短，所以國芯物聯能在一年的時間進行三個周期的研發迭代。在UHF RFID讀寫器芯片研發領域，可以用光速來形容！

在進行讀寫器芯片研發之前，研發團隊對芯片制造工藝進行了仔細的權衡。擺在我們面前的有兩條路線：SiGe工藝和CMOS工藝。SiGe工藝雖然對射頻電路更為友好，設計難度相對容易，但流片周期長，生產成本高，這也是我們放棄SiGe工藝的主要原因。作為一家以普及UHF RFID技術為目標的創業型公司，研發周期和產品的使用成本是我們考慮的關鍵因素，綜合考慮之后，我們選擇了設計難度更大的CMOS工藝。 芯片設計工藝確定之后，研發團隊對讀寫器芯片系統方案進行了設計。參與系統方案設計的工程師大多具有接近20年的RFID硬件或基帶方面的設計經驗，對芯片射頻指標，基帶解碼算法了然于心。 在研發初期，團隊設定了相對容易達成的目標：設計超高頻讀寫器零件。組裝超高頻讀寫器的核心零件主要有射頻前端芯片，基帶解碼芯片，自干擾對消芯片。射頻前端芯片是首個參與TSMC MPW進行流片驗證的核心芯片。隨后基帶芯片，自干擾對消芯片也加入了MPW流片驗證。 每個研發周期包括完整的芯片設計，流片制造，封裝驗證過程。每一次投片之后，研發人員能夠快速設計出測試板，與儀器及電腦通信的測試軟件。在芯片返回后能第一時間得到測試驗證。經驗豐富的研發團隊有能力極大縮短流片驗證的時間。 經過快速的研發迭代，我們的射頻前端芯片接收靈敏度得到較大提升，從-60dBm的靈敏度一躍到具有國際先進水平的-86dBm(到端口)。 基帶芯片也從能正常工作升級到具有較強的基帶信號處理能力，不僅能處理標準UHF EPC協議基帶，還能處理國內各種行業標準空口協議。 我們的研發團隊使用不到兩年的時間完成了從概念芯片到產品的全過程，在UHF RFID讀寫器芯片研發領域，可以用光速來形容。 我們的第一代芯片使用的是研發團隊開發的讀寫器“零件”通過封裝技術集成而來。第一代芯片推出后，獲得了行業客戶的認可。 基于一代芯片的研發經驗和成果，我們繼續推出了集成度更高的二代芯片和三代芯片。二代芯片面向高集成、低成本應用場景。三代芯片則是完成了讀寫器芯片高性能和全集成的全球一流目標。 未來，國芯研發團隊將基于豐富的UHF讀寫器設計經驗，研發出更小，更經濟的高性能40nm工藝UHF 讀寫器芯片。

3

國芯第三代RFID讀寫器芯片與歐美第一梯隊的同類芯片相比，有什么獨特優勢？

國芯物聯：通過成本優勢，持續的研發迭代，貼近客戶需求和市場應用創新，打造市場上最高性價比、可定制、多應用的自研芯片，用中國“芯”實現萬物互聯的美好愿景！ 熊立志博士：國芯物聯擁有完全的自主知識產權，不用被西方大公司卡脖子，可以開放協議接口，滿足下游客戶的定制化需求，更可進行芯片級定制！ 在今年的IOTE第二十一屆國際物聯網展上海站，我們還推出了多種RFID讀寫器產品，有興趣的可以來官網了解（www.nationrfid.com）。

道阻且長，行則將至！熊立志博士感慨，國產半導體芯片的研發一路走來非常艱難、不容易，希望各界同業多支持，協同產業力量，助力RFID產業鏈全面國產化制造，迎來中國RFID產業萬億市場的新未來！ 據悉，截至2024年4月底，國芯物聯的國產自研RFID超高頻芯片已經出貨了幾十萬顆，遍布全球的新零售、物流、數字金融、智能制造、資產管理、智慧城市等領域），大量市場商用案例已經驗證了這顆中國“芯”的專業度、成熟度和可靠性！