CMOS RF打通物联网1美元节点通道
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无线互联市场正承载着物联网的东风呈现爆炸式的增长。据悉,到2017年,WiFi产品的年度预计出货可望达30亿,而物联网在2020年的年度出货预计为500亿。与此同时,为推动物联网设备的进一步普及,业界正在积极研发成本低至1美元的物联网传感器节点,而这也意味着传统的GaAs或SiGe材料几乎难有任何利润空间,对此,RF厂商正酝酿以CMOS芯片代替传统的解决方案,达到缩减生产成本,迎合物联网大潮的目的。
无线传感器节点对于物联网来说,是实现设备互联的必要“通道”,因此相关业者对于其中RF芯片的成本格外地重视。尽管目前砷化镓(GaAs)RF芯片仍是市场主流,出货量所占比例高达九成,但是随着RF成本压力的递增,未来以CMOS为首的低成本低功耗高性能RF方案将成为物联网市场的“新宠”。
RFaxis全球销售副总裁Raymond Biagan表示,RFeIC技术可为众多以无线通信作为主要平台的应用领域提供支持,主要包括宽带、移动设备和物联网。
而RFaxis公司的纯CMOS芯片则在封装规格、性能和成本等各方面都具备了诱人的前景。自2008年成立以来,致力于新一代无线互联和移动网络射频解决方案的无晶圆半导体厂商RFaxis,一直坚持采用CMOS技术来实现RF芯片的解决方案,凭借独具创新特色的CMOS RFeIC架构以及完整的产品链条,RFaxis获得了包括高通在内的众多物联网设备供应商的广泛认可。
Biagan指出,传统的GaAs材料因为提炼难度高,导致在生产和设计方面成本居高不下,而CMOS所来源的硅材料由于广泛存在于泥土沙石中,拥有大规模生产的可能,因此在价格上具有先天优势。以RFaxis的纯CMOS芯片为例,在性能足以媲美GaAs产品的前提下,能够降低一半以上的制造和测试成本。
RFaxis 纯CMOS RF方案与竞争对手的GaAs和BiCMOS方案相比,在更小封装尺寸,更低功耗和高性能上表现出色。
此外,CMOS 材料在驱动和运作RF芯片的功耗方面也占尽优势。GaAs和SiGe RF芯片基于制程和材料特性,至少要导通2.6V的电压才能驱动,并须供应3.3或5V电压才能持续运作;相较之下,CMOS仅需1.2V驱动电压和2.4V运作电压,在系统电流相等的前提下,省电效益高达 30~40%,极大地提升了RF芯片的传输效率和线性度。
在整合度上,CMOS RF芯片同样完成了颠覆性的创举。过去,射频前端模组是由增加传输距离的概率放大器,优化接收灵敏度的低噪声放大器和天线开关等多个分立电路拼接而成,而RFaxis的RFeIC架构能够将这些关键性的功能器件纳入一个纯CMOS单芯片中,为工程师争取更多的设计空间,以达到物联网设备对于RF芯片的小尺寸要求。
RFaxis的RFeIC产品涵盖2.4 GHz到5 GHz频段,可支援各类无线标准,包括Bluetooth、Zigbee、WLAN、802.11n/MIMO、WiMAX、WHD以及多种行动通讯标准。
现在看来,CMOS RF芯片的确拥有众多GaAs和SiGe所无法比拟的优势,RFaxis以其独到的眼光和毫不动摇的毅力坚持走在了这条路上,并且走到了业界的最前端。“RFaxis并不满足于此。”Biagan强调,“我们正在积极推广CMOS RFeIC解决方案于全球市场的覆盖率,为此,我们将与亚太区第一大电子元器件分销商世平集团合作;另一方面,RFaxis也将在台北增设FAE实验室,为亚太区的广大设计群体实现低成本物联网应用解决方案提供更加及时高效的支持。”
Biagan还透露,RFaxis将于2014年第四季度推出采用纳米技术的射频前端系列产品——Nucleus,初始设备Nucleus 45是一款采用40纳米CMOS制程的5GHz 802.11ac射频前端积体电路。RFaxis还将计划推出下一代的Nucleus 2系列产品,从而提供从40纳米向28纳米制程节点的无缝迁移。