意法半导体卫星数字广播芯片组荣获IEEE里程碑奖

1799年，Alessandro Volta向世界展示了电能储存技术；一个世纪后，Guglielmo Marconi向世界证明无线电波可以跨洋传输。IEEE里程碑奖正是为纪念这些改变世界的技术突破而设立，提醒我们，当锐意创新、产品化和造福社会融合到一起时，社会进步便会随之而来。

2025年6月，意法半导体凭借其革命性的卫星数字广播芯片组荣获第三座IEEE里程碑奖牌。该奖项旨在表彰获奖者在推动数字卫星广播商业化及提升人类社会福祉方面所做出的卓越贡献。此前，意法半导体已因BCD硅工艺（2021年）和MPEG视频解码器（2023年）两度获此殊荣。

IEEE里程碑奖的含金量

IEEE里程碑奖设立于1983年，旨在表彰至少有25年历史的改变世界的技术成果。奖项申请表必须记录发明的历史背景和创新性，以及给人类带来的实际利益和福祉。提交申请后，IEEE倡导者将要进行约一年的评审，然后交由IEEE历史委员会复核，最后，在IEEE董事会做出最终决定前，还要交由负责相关专题的专家认定。迄今为止，仅授予约240项里程碑奖，其中包括伏特的第一块电池（1799年）、马可尼的无线电实验（1895年）以及贝尔实验室的晶体管发明（1947年）。虽然IEEE奖牌表彰过往的发明创造，但是也在激发未来的发明创造。

意法半导体斩获的三项IEEE里程碑奖虽分属智能电源、消费电子与卫星通信不同领域，却共同诠释了公司一脉相承的创新理念：我们始终走在前列，以前瞻性思维预见技术变革，通过跨部门技术专家协作开发创新解决方案，并承诺在首批芯片出货后，提供长达数十年的持续性支持服务。

数字卫星广播的革命

这是一项什么样的技术突破？

20世纪90年代中期，联合国呼吁世界支持一项倡议，旨在通过卫星向偏远贫困地区，特别是传统广播基础设施缺乏的非洲和亚洲地区，广播教育、新闻和公共卫生节目。

当时的卫星广播公司Worldspace准备通过提供卫星基础设施以迎接这一挑战。然而，要将这一雄心壮志转化为可扩展且可持续的服务，需要硬件创新：卫星广播接收器必须结构紧凑，节能高效，可以用电池供电，并且成本低廉，以便广泛普及。当时，传统的卫星广播接收机依赖于笨重且昂贵的分立器件，因此，不适合在大众市场上推广。

基于此，意法半导体推出了一款创新的系统解决方案，名为“STARMAN”的高集成度芯片组。该芯片组由三片定制设计的集成电路组成，协同完成从卫星信号捕获到音频播放的全链路处理。此款芯片组的问世，标志着系统集成度和能效的显著提升。

这三款定制设计的集成电路整合在一起可以处理整个信号链

STA001是ST首款用于接收卫星数字广播的全集成L波段射频前端，采用体积紧凑、低功耗的硅片设计，取代了多个模拟器件，即使在恶劣条件下也能接收卫星信号。

STA002用作数字基带处理器，采用CMOS制造工艺，集成了QPSK（正交相移键控）解调、Viterbi解码、Reed-Solomon纠错等关键功能。此前，这些功能是由多颗芯片或定制ASIC来处理。这种集成度显著简化了接收器设计，并降低了成本和功耗。

STA003是一款MPEG Layer III（MP3）音频解码器，能够将压缩的数字音频流转换为高品质声音。性能和效率非常出色，后来成为早期MP3播放器的热门独立芯片，推动了数字音乐的兴起。

与现有的分立器件解决方案相比，这三款芯片将总功耗降低了50%，让物料成本也降低了近三分之二。此外，紧凑的设计还显著缩小了接收器的体积，无论是面向消费者还是人道主义用途，都使得开发电池供电的便携式卫星广播接收器成为可能。这种系统芯片创新成就了WorldSpace的成功，也成就了后来美国XM和Sirius等商业卫星广播服务。

鲜为人知的开发故事

STARMAN芯片组的开发得益于不同团队之间的通力合作，他们主要由意法半导体位于阿格拉泰、卡塔尼亚、科尔纳雷多、格勒诺布尔等地的工程师们组成。在那个时代，通讯技术手段十分有限，因此各团队之间通过快递公司交换设计稿。因为拨号互联网连接无法安全地处理敏感文件。

因此，意法半导体的工程师团队面临着紧迫的时间压力：在最终方案交给WorldSpace的前夜，电脑崩溃导致他们的方案被删除。幸亏有纸质方案备份，经过彻夜不眠地重新输入整份文档，他们才得以在截止日期前准备好方案。赢得WorldSpace的项目需要市场团队具有同样的意志力，意法半导体的市场团队赶紧在美国时间截止日期前把签好的合同交给快递公司，然后又飞往德国洽谈融资事宜，虽然错过了返程航班，但最终还是拿到了这个项目。

此外，项目组还必须赢得合作伙伴的信任。最初，有些合作伙伴对这个雄心勃勃的时间安排没有把握，但是，意法半导体的工程师们给出了承诺，他们跨区协同合作，并始终专注于一次性成功交付解决方案。

为什么IEEE认可这项技术：技术之外的人文价值

IEEE认定数字卫星无线电是一项里程碑式的发明，因为它具有技术和社会影响力。这项发明实现了前所未有的技术性能、能源效率和成本效益。卫星接收灵敏度很高，而功耗极低，非常适合便携式设备。同时，架构显著降低了物料成本，为大规模市场部署打开了大门。

这项创新技术最显著的成就在于，在非洲、印度等偏远贫困地区，搭载意法半导体芯片组的卫星接收器让WorldSpace能够播放从农业技术、卫生健康、基础文化课扫盲等教育节目。同时，同一核心技术也在美国催生了XM Radio服务，为数千万听众带来了收费卫星广播服务。多年来，这些卫星广播芯片组累计为意法半导体创造了超过15亿美元的收入，并且这项技术仍在不断升级换代中。最新一代芯片组基于意法半导体28nm FDSOI技术，继续传承初代芯片组的精髓：可靠、高效、立即可用。

里程碑奖是起点，而不是终点

四年内斩获三块IEEE里程碑奖项，这无疑是一项前所未有的惊人成就，但这仅仅是意法半导体未来征程的起点。BCD工艺展示了如何在同一块衬底上植入异构双极CMOS晶体管和DMOS晶体管；MPEG芯片展现了拥有关键硬件IP可以加速整个生态系统的发展；而数字卫星广播则诠释了如何将人道主义目标与切实的商业逻辑相结合，从而开拓出前所未有的市场。这些解决方案表明，永葆好奇与精诚协作是科技创新中的关键要素，也将持续激励意法半导体新一代创新者们再创辉煌。