迈向300GS/s，ADC重大突破！

在上周举行的IEEE ISSCC 2026（国际固态电路会议）上，全球领先的先进半导体技术研发中心imec展示了一款7 位 175GS/s 模数转换器 (ADC)。该芯片不仅拥有创纪录的极小尺寸（250 x 250µm²）和极低的转换能耗，同时达到业界顶尖级别的采样速率。

imec 的这一成果满足了 AI 及云驱动型数据中心日益增长的吞吐量与处理需求，且有效避免了超高采样率下常见的面积与功耗激增问题。

应对数据中心的光通信挑战

在 AI 和云计算应用的推动下，数据中心的光通信网络需要不断升级，以应对持续攀升的吞吐量需求。然而，当采样率突破100GS/s时，作为光收发器核心组件的有线 (Wireline) ADC 往往体积激增，导致互连线变长，进而引入寄生效应和能量损失。

在 ISSCC 2024 上，imec 曾提出一种突破性的大规模时间交织斜坡 ADC (Massively Time-Interleaved Slope-ADC)架构，其紧凑程度至少是传统设计的两倍，且具备业界领先的能效。今年，imec 在此基础上更进一步，推出了这款刷新尺寸纪录的 ADC，确保在超高采样率下实现精确的信号转换和宽带宽。

专利线性化技术与开关输入缓冲器

“这款采用5nm FinFET工艺实现的 7 位 175GS/s ADC，将创纪录的250 x 250µm²核心面积、低转换能耗（每样本2.2 pJ）与顶尖采样速度完美结合。”imec 投资组合总监 Peter Ossieur 表示，“对于每一平方微米和每一毫瓦功耗都至关重要的数字密集型有线互连方案来说，这是一个极具竞争力的解决方案。”

两项专利创新功不可没：

新型线性化方法：通过对斜坡信号进行整形来纠正失真。

开关输入缓冲器：高效地为 ADC 的2048 通道时间交织阵列供电，在最小化电负载的同时，实现超高速采样且不牺牲信号完整性。

迈向并超越300GS/s 里程碑

基于今年 ISSCC 展示的成果，imec 目前正在开发3nm后续设计，并探索14 埃米 (1.4nm)工艺，研究如何利用这些最先进的节点来实现高性能有线数据转换器设计。

Peter Ossieur 补充道：“imec 在通信应用高速集成电路领域拥有长期积淀。我们的核心研究方向之一是光收发器及其组件，旨在跟上有线系统不断提升的数据速率。在此背景下，我们的 ADC 是通往下一代紧凑、低功耗转换器的关键一步，突破了超高速下基于 SAR 架构 ADC 的性能极限。我们诚挚邀请合作伙伴——包括开发有线连接组件的 Fabless（无晶圆厂）公司——加入我们的 ADC 和 DAC 研究计划，并提供 imec 底层 IP 组合的授权选项。”

技术要点总结：

• 工艺： 5nm FinFET（正在向 3nm 和 14Å 推进）。

• 架构： Massively Time-Interleaved Slope-ADC（大规模时间交织斜坡型）。

• 核心指标：7-bit 分辨率, 175GS/s 采样率。

• 能效与尺寸：2.2 pJ/sample, 250 x 250µm²（极具优势）。

• 应用领域：AI 数据中心、光通信收发器、超高速有线互连。

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