在通信芯片發展歷程中，多項關鍵技術突破與創新成為推動行業飛躍的重要力量。

早期，晶體管技術的發明為通信芯片發展奠定基礎。從電子管到晶體管，大幅縮小芯片體積、降低功耗并提升性能。隨著集成電路技術誕生，芯片可集成更多晶體管，英特爾 4004 微處理器作為全球首枚商用微處理器，雖只能集成 2300 個晶體管，卻開啟了芯片微型化、高性能化進程。

調制解調技術在通信芯片發展中至關重要。從早期簡單幅度調制、頻率調制，到正交幅度調制（QAM）等復雜調制方式出現，明顯提升數據傳輸速率與可靠性。如在 5G 通信中，64QAM、256QAM 等高階調制技術使每符號攜帶更多比特信息，實現高速數據傳輸 。

信號處理技術創新也為通信芯片發展注入強大動力。數字信號處理（DSP）芯片的出現，讓通信系統能更高效處理數字信號，完成濾波、編碼、解碼等任務。自適應信號處理技術可根據通信環境變化自動調整信號處理方式，如自適應均衡技術能有效補償信號傳輸中的失真 。

制程工藝進步是通信芯片性能提升的關鍵因素。芯片制程從微米級不斷向納米級邁進，臺積電在 2020 年實現 5nm 制程量產，2022 年推出 3nm 制程技術。更先進制程工藝使芯片能集成更多晶體管，提升運算速度，降低功耗 。

多模多頻技術滿足了通信設備對多種通信標準與頻段的支持需求。通信芯片從只支持單一通信標準與頻段，發展為能同時支持 2G、3G、4G、5G 等多種通信標準，以及多個頻段的通信。如驍龍 X65 調制解調器，支持全球所有主要頻段，實現 5G 毫米波與 Sub-6GHz 頻段的聚合，帶來高速網絡體驗 。

光通信芯片技術的發展推動通信進入高速率時代。在長距離、大容量通信需求推動下，光通信芯片從低速向高速、從低集成度向高集成度發展。中國移動研究院成功自主研制出首款新結構硅基外腔混合集成光源芯片，憑借 34.2Hz 本征線寬，實現相位噪聲比現有產品降低三個量級的突破性進展，為 T 比特級下一代光傳輸激光器演進提供全新解決方案 。

人工智能與通信芯片融合是近年重要創新方向。麻省理工學院（MIT）電子研究實驗室發布的全球首款乘法模擬頻率變換光神經網絡芯片（MAFT - ONN），處理速度較傳統數字 AI 芯片提升 100 倍，在 6G 太赫茲通信場景下實現 0.01 毫秒級較低延遲。該芯片重構信號處理邏輯，通過將射頻信號直接轉換至頻域進行模擬運算，簡化流程，帶來模擬計算架構、能效比和傳輸瓶頸等多方面的技術躍遷 。