de.wedoany.com-Bericht: Zhang Chenguang, CEO von Firstrans Microelectronics (Changzhou) Co., Ltd., hielt auf der 2026 Automotive Ecosystem Innovation Conference eine Rede und teilte die Praktiken und Überlegungen des Unternehmens im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Drahtübertragung im KI-Zeitalter. Zhang wies darauf hin, dass Firstrans Microelectronics bestrebt ist, eine Technologieplattform aufzubauen, die von Automotive-SerDes bis hin zu Hochgeschwindigkeits-Verbindungen in Rechenzentren reicht, um so die Entwicklung von intelligentem Verkehr und KI-Infrastruktur zu unterstützen.
Zhang Chenguang blickte auf die Entwicklung des Unternehmens zurück. Firstrans Microelectronics wurde 2020 gegründet und erlebte den Boom der Automotive-Chips von 2021 bis 2023. Das Unternehmen ist derzeit einer von zwei Herstellern in China, die über die Fähigkeit zur Massenproduktion von Automotive-SerDes-Chips verfügen und kumuliert über eine Million Chips ausgeliefert haben. Die F&E-Teams sind in Shanghai (China), Dallas (USA) und den Niederlanden angesiedelt. Im Bereich der Automotive-SerDes wird der Markt zu 80 bis 90 Prozent noch von den beiden internationalen Großkonzernen TI und ADI dominiert, während es in China nur sehr wenige Hersteller mit Massenproduktionskapazität gibt. Die Anforderungen an die SerDes-Technologie im Automobilbereich sind extrem hoch. Normale Pkw benötigen eine stabile Verbindung über mehr als 10 Meter, bei Nutzfahrzeugen können es über 30 Meter sein. Gleichzeitig muss die Signalintegrität bei Datenraten von 2 bis 16 Gbit/s gewährleistet sein, und die Umgebungstemperaturen von -40 °C bis 105 °C müssen beherrscht werden. Bei Frequenzen über 2 GHz verschlechtert sich der Kanalverlust bei hohen Frequenzen exponentiell, und hohe sowie niedrige Temperaturen verstärken die Signaldämpfung zusätzlich – dies ist die zentrale Herausforderung beim Design hochfrequenter analoger Schaltungen. Die Produkte von Firstrans Microelectronics decken bereits die wichtigsten Geschwindigkeitsbereiche im Automobil ab und ermöglichen die Interoperabilität mit dem OpenGMSL-Protokoll von ADI.
Hinsichtlich des technischen Wegs wies Zhang Chenguang darauf hin, dass die reine Analogarchitektur im Geschwindigkeitsbereich bis 10 Gbit/s Vorteile bei Leistungsaufnahme und Chipfläche bietet. Firstrans Microelectronics ist einer der ganz wenigen Hersteller weltweit, die diese Architektur verwenden und in großen Stückzahlen produzieren. Die meisten inländischen Hersteller setzen auf digitale Strukturen oder traditionelle Ethernet-/PCIe-Architekturen, die auf fortschrittliche Fertigungsprozesse angewiesen sind. Für SerDes mit ultrahohen Geschwindigkeiten von 224 Gbit/s und mehr in Rechenzentren sind unabhängig von der Architektur fortschrittliche 3-nm- oder 4-nm-Prozesse erforderlich. Kupferbasierte SerDes und die elektrische Schnittstellenseite von optischen Modulen sind im Wesentlichen dieselbe Technologie. 112G PAM4 entspricht einer Baudrate von 56 GBaud, 224G entspricht 112 GBaud. Die größte Herausforderung bei der Kurzstreckenübertragung ist die extrem hohe Einfügedämpfung. Aus physikalischer Sicht gibt es bei der Kupferübertragung klare Grenzen. Bei hohen Frequenzen konzentriert sich der Strom aufgrund des Skin-Effekts auf die Leiteroberfläche. Bei 224G@56GHz beträgt die Eindringtiefe nur etwa 0,28 Mikrometer, was die Verwendung von ultra-glatten Kupferfolien der Klasse HVLP3 erfordert. Auch die dielektrischen Verluste sind nicht zu vernachlässigen; das hochfrequente Wechselfeld regt Moleküle im Dielektrikum zu Schwingungen an, wobei Energie in Wärme umgewandelt wird. Wenn die Geschwindigkeit weiter auf 448 Gbit/s steigt, werden für Kupferleitungen neue Verfahrenswege wie die Dünnschichttechnologie erforderlich. Die ultimative Richtung für die Ultrahochgeschwindigkeitsübertragung in Rechenzentren ist die optoelektronische Integration. Im Zuge der Entwicklung von 800 Gbit/s auf 1,6 Tbit/s und 3,2 Tbit/s werden Kurzstrecken-Kupferverbindungen und optische Übertragung langfristig nebeneinander existieren.
Zu den Markttrends äußerte sich Zhang Chenguang nüchtern. Er wies darauf hin, dass Unternehmen im Bereich optischer Module zwar hohe Marktkapitalisierungen, aber im Allgemeinen relativ begrenzte Umsätze aufweisen, was die starken Markterwartungen an den KI-Übertragungssektor widerspiegelt. Am knappsten in der Chipindustrie sind Kapazitäten für fortschrittliche Fertigungsprozesse wie 3 nm und 4 nm sowie Speicherkapazitäten. Die heimischen Produktionskapazitäten sind begrenzt und stellen strategische Reserve-Ressourcen dar. Er empfahl Unternehmen, zwei Kernfragen zu bewerten: den langfristigen technologischen Aufbau und die Sicherstellung stabiler Produktionskapazitäten. Firstrans Microelectronics hat ein umfassendes Lieferketten-System aufgebaut und arbeitet mit weltweit führenden Unternehmen zusammen, um die Produktionskapazität zu sichern. Beim Technologievergleich analysierte er am Beispiel des 224G-SerDes von Broadcom dessen Architektur, die ein analoges Frontend (CTLE), ein SAR-ADC-Array und ein digitales Backend (DSP) umfasst. Die Kernherausforderung besteht darin, bei einer Rate von 56 Gbit/s einen ultraschnellen ADC zu benötigen, der mittels Time-Interleaving-Technik Abtastraten im Bereich von mehreren hundert Gbit/s bei gleichzeitig niedrigem Stromverbrauch erreicht. Zhang Chenguang betonte, dass Broadcoms eigentlicher Vorteil nicht nur im Architekturdesign liegt, sondern vor allem in den über Jahre aufgebauten, kundenspezifischen digitalen Synthesebibliotheken und systemischen IPs, die es dem Unternehmen ermöglichen, bei gleichen Prozessbedingungen 30 bis 40 Prozent weniger Strom zu verbrauchen als die zweite Liga. Firstrans Microelectronics optimiert durch sein Architekturdesign seine Produkte, um bei gleichen Geschwindigkeiten den niedrigsten Stromverbrauch und die kleinste Chipfläche in der heimischen Industrie zu erreichen – ein entscheidender Wettbewerbsvorteil.
Ausgehend von Automotive-SerDes hat Firstrans Microelectronics, gestützt auf sechs Kerntechnologien – Hochgeschwindigkeits-Analog-Frontend, PAM4-Weitstrecken-Algorithmus, Automotive-Störfestigkeit, Niedrigenergie-Architektur, Automotive-Zuverlässigkeit und übertragbare IP-Stacks – eine Matrix von über 15 Chips aufgebaut, die den Bereich von 2 bis 16 Gbit/s abdecken. Das Unternehmen verfügt über 13 erteilte Patente und 42 laufende Patentanmeldungen. Der nächste Schritt des Unternehmens ist die Ausweitung desselben Technologie-Stacks auf die Bereiche Kurzstreckenverbindungen für Roboter und Hochgeschwindigkeitsübertragung in Rechenzentren, mit dem Ziel, ein führendes Kommunikationsunternehmen im KI-Übertragungsbereich zu werden.
