3G芯片向高集成度发展 主流厂商解决方案略胜一筹

编者按：在3G时代，集电话、照相、商务、音乐、游戏于一体的智能手机将继续快速发展，高速率数据传输和智能应用成为智能手机的重要特征。有人认为3G手机与2G/2.5G手机的根本区别就体现在多媒体应用的集成程度上。作为产业的核心，3G芯片及其对应的解决方案自然也备受业界瞩目。就技术而言，更高的集成度无疑是芯片设计者永恒的目标，而CMOS RF技术的应用则进一步打通了迈向单芯片手机的道路。但任何一项技术的应用都是以市场为依归的，业内企业在追求高集成度的同时还应该综合考虑成本、功耗等因素。此外，在技术研发过程中，芯片设计企业选择与手机厂商充分合作的确是明智之举，这不仅在市场方面是一个可靠的保障，在技术上也不无裨益。 


博通公司高级市场总监Michael Civiello 

高度集成优化芯片功耗及体积 

在2008年，我们预计HSDPA将在手机中广泛部署，同时HSUPA将在网络中开始部署。到2009年，我们期待看到HSUPA手机成为主流。HSUPA常常被视为终极蜂窝调制解调器技术。目前HSPA网络已经拥有9亿多用户，而且很多网络运营商正计划未来几年内在全球大规模部署HSUPA网络。至于WiMax技术，尽管已在固定无线中有成功案例，但我们还没有看到其在多模手机中使用的需求。 

下一代3G/3.5G手机，功能有很大的增强，如广泛的互联网应用和Web服务、多媒体功能、高分辨率视频和数码相机等。随着先进的多媒体引擎的出现，我们预计将应用先进的显示技术，包括HVGA、WVGA显示屏，以及Direct TV-Out能力。同时，为了节省空间和第二个存储子系统，将把应用处理器集成到基带引擎中。针对智能手机，应用处理器和基带调制解调处理器正集成到一起，这是实现更低成本解决方案的关键，也是实现一个存储子系统共享，进一步降低成本和大小的方式。这些将都是手机芯片的主要发展趋势。 

在3G/3.5G手机以及智能手机中，会遇到的主要挑战是：更大的显示器将需要更多的功率，因此，在向前发展的过程中，手机中的功耗将变得更加重要。通过将多种特性集成在CMOS技术的单芯片中，可以帮助我们解决许多问题，并可支持更多所需的新技术，而不会降低电池寿命。针对上述挑战，我们认为集成到单芯片上是帮助实现新一代设备的解决方案。值得注意的是，BCM21551 HSPA片上系统包括所有调制解调器和应用处理器的全部数字及模拟功能，还包括多频2G和3G RF收发器、一个500万像素的相机ISP、蓝牙和FM收发器。BCM21551还支持7.2Mbps的HSDPA速率以及5.8Mbps的HSUPA速率。 

目前，手机上有非常多的连接性技术，如何解决这些技术RF系统之间的相互干扰就是一个主要的问题，我们认为解决的途径是将这些功能集成到一个芯片上，这样就可以优化各个无线电子系统的完全控制。采用非常智能的无线电控制方式，可以减小干扰，同时处理共存。它还可以进行特定无线电模块的共享，因此使得整个解决方案更小，成本更低，功效更高。 

在2G和3G手机的低功耗设计方面，由于无线电占总功耗的很大一部分，因此能够智能地控制这些功能，并且在单芯片方案中共享资源将有助于降低功耗，减少相互干扰。同时，将所有功能都通过一个处理器和一个软件引擎来控制，可以最有效地优化整体解决方案。此外，通过共享一个存储子系统，空间、功耗都可以达到优化。 

在我们的单片EDGE解决方案推出仅8个月之后，博通在2007年10月又推出了单片高速分组接入(HSPA)处理器BCM21551。该器件采用65纳米CMOS制造工艺，在单芯片上集成了所有主要3G蜂窝和移动技术，功耗极低。这个“单片3G手机”解决方案使制造商能够开发下一代3G HSUPA手机，其手机成本要比采用今天的解决方案低得多。BCM21551将高速HSUPA 3G基带、多频带射频收发器、支持增强数据速率(EDR)技术的蓝牙2.1版、调频收音机接收器和调频收音机发射器(用于汽车立体声音乐播放)通过CMOS RF技术集于一身。该器件还具有先进的多媒体处理、支持高达500万像素相机以及带有“电视信号输出”端的每秒30帧视频功能，并且支持HSUPA、HSDPA、WCDMA和EDGE蜂窝协议。BCM21551还可以与其他Broadcom器件配合使用，如Wi-Fi和GPS器件、PMU或新的VideoCore III移动多媒体处理器。 


恩智浦半导体手机及个人移动通信事业部执行副总裁兼总经理Marc Cetto 

3G业务将专注于WCDMA和TD-SCDMA 

我们在3G方面的核心仍然是WCDMA及其后续演进技术和TD-SCDMA及其后续演进技术，而WiMAX仅是WCDMA和TD-SCDMA的补充。基于这样的认识，恩智浦专注于WCDMA、TD-SCDMA及两个技术后续演进产品的开发，而针对WiMAX，只准备了RF box产品。WiMAX和LTE的版本都是OFDM的，恩智浦在OFDM方面有很多专家，他们的重点不在WiMAX上，这些专家将专注于LTE技术的研发。 

至于在中国市场的策略，因为中国3G将采用TD-SCDMA技术，恩智浦在这方面通过与北京天 ?科技有限公司(T3G)的合作伙伴关系来提供方案。今年一季度，预计恩智浦的手机芯片也将通过客户量产。 

我们现在的TD-SCDMA方案主要有三个优势。 

第一个优势是EDGE技术。由于恩智浦在TD需要的EDGE技术上非常强，EDGE方案“玉兰”在中国市场已经开始出货。 

第二个优势是TD-SCDMA与EDGE之间的自动切换，这方面我们已经领先。在这方面，北京天?科技有限公司与恩智浦率先在手机中实现业内首个TD-SCDMA与GSM/GPRS/EDGE多模式间语音的自动切换。这种突破性手机可在TD-SCDMA与GSM网络间提供双向即时自动切换，给终端用户带来无缝应用的体验。这一切换功能已在大唐移动、中兴和鼎桥等国内基础架构提供商建立的TD-SCDMA网络设备上成功实现。该试验采用了天?科技的TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE双模手机参考设计平台，话音业务可顺利从3G TD-SCDMA R4无线网络无缝切换到2.5G GSM/GPRS/EDGE移动网络。 

第三个优势是我们在TD HSDPA上已经领先，目前我们是市场上唯一演示速率达到2.8Mb/s性能的产品。 

此外，在3G方面，我们产品的市场目标是功能手机，因此我们的方案是经过优化了的3G方案。而且，我们的EDGE、WCDMA和TD-SCDMA是基于同一个平台的，也就是说软件和系统方案都非常相似，对客户而言，很符合经济效益。此外，客户可自行增加视频或其他多媒体处理器进而使产品成为智能手机。 

中国移动已经开始了首批采购，恩智浦已做好充分准备，将提供优异的解决方案。我们在中国的3G策略方面很早就投资TD-SCDMA，而且我们的计划执行得非常好。 

对于今年将在中国举办的奥运会，恩智浦可以提供很多富有特色的产品。届时，我们会在市场上推广EGDE的音乐手机，会向中国移动提供TD-SCDMA和TD HSDPA产品，使更多多媒体信息下载到手机上，满足消费者观看奥运会的丰富多媒体需求。 


意法半导体专用产品部副总裁兼无线多媒体事业部总经理Monica De Virgiliis 

与手机厂商合作强化产品性能优势 

去年8月，诺基亚与意法半导体签署了3G芯片组的许可证和供货协议，意法半导体将有权设计制造基于诺基亚的调制解调器技术的3G芯片组、电源管理芯片和射频技术，为诺基亚和开放市场提供完整的解决方案。意法半导体将会继续关注全球主流标准——3GPP(第三代合作伙伴计划)的路线图以及LTE的演进。首款商用芯片组是多模(GSM/Edge)多频带的3GPP第七版。诺基亚授权的技术将长期有效，他们将不断提供调制解调器新的IP版本，这些不同版本都是与3GPP标准的演进保持一致的。在生产技术方面将采取先进的CMOS工艺，从45纳米线宽起步，并且在电源管理部分采用特殊的混合信号技术。 

意法半导体十分注重突出产品的性能特征，提高产品的集成度，从而缩小产品体积并优化材料清单(BOM)。意法半导体在技术方面的优势在于提供第一流的移动通信技术、多媒体、短波平台及外设的组合；同时，意法半导体的电路设计能力也是非常优秀的，我们数十亿的出货量和第一流的供应链就能充分证明这一点。 

多年以来，意法半导体一直在投资进行CMOS RF技术的研发，并且卓有成效。意法半导体的CMOS RF产品很快就会投入商用。为适应电源管理器件的要求，意法半导体已对工艺做出适当的调整。在产品特性、芯片集成度和用电效率方面，意法半导体拥有公认的领先技术。同时，意法半导体也在SoC和平台级领域应用大量电源管理技术。 

根据一系列的产业及市场数据，全球智能手机出货量将大幅度提升。意法半导体据此判断全球3G芯片市场将超过2亿片。由于中国市场正处于从GPRS向EDGE数据服务转变的过程中，直到2008年，2G仍将占据着主导地位。尽管用户对于廉价的高速数据的需求是客观存在的，但3G授权的归属问题使得3G在中国市场的接受速度仍然难以预测。即将获得授权的3G技术将开辟一个崭新的市场及应用领域。本土的TD-SCDMA标准将是最先被授权的技术，其次是WCDMA。虽然低端的语音手机还是主要的推动力量，但特色手机和智能手机市场也在成长过程中。 


德州仪器亚洲区无线终端事业部市场总监宋国璋 

关注完整产品组合及最先进技术 

在3G芯片技术领域，TI与EMP进行策略合作提供市场商用3G手机解决方案。EMP是市场上非常优秀的公司，TI与EMP一直以来都保持良好的合作关系，不论是在技术产品层面或客户层面，这样的合作将结合双方的优势，为客户带来最佳的商用3G手机解决方案。另外，我们将推出以TI DRP技术为基础的单芯片3G解决方案，通过DRP技术，为客户提供在成本、尺寸、功耗上最优化的解决方案。此外，针对客户对于产品市场细分的需求，我们亦提供针对客户需求的定制化解决方案，我们正积极地与不同的客户进行合作。 

TI在2007年的3G业务较2006年增长了超过30%，基于TI 3G的市场策略及良好的客户基础，我们预期将在3G市场持续保持良好的业绩表现。TI是中国3G市场上的重要供应商，在中国3G设备市场份额超过了80%，其中包括支持中兴和华为大部分3G设备的解决方案。包括3G领域在内的中国无线市场将继续在TI的无线业务中占据重要战略地位。一旦中国信息产业部开始颁发3G牌照，TI就能提供WCDMA与TD-SCDMA手机解决方案，从而进一步巩固其在中国3G领域的领导地位。TI一直是GSM/GPRS芯片组领域的市场领先者，这为其赢得中国3G市场奠定了坚实基础。 

TI一直以来希望达到的不仅仅是提供客户一个芯片、一个解决方案，我们希望能达到的是跟客户一起合作开发出具市场竞争力及优势的产品，为客户及其产品创造显著的市场价值。经过TI这些年来的努力及在无线技术领域的耕耘，我们有最完整的产品组合以及最先进的技术，并同时具有DSP与模拟技术的优势，能为客户带来最大的综合效益。 

另外，除本身的技术优势外，TI有另一个特别的优势：有别于其他的手机芯片商，TI拥有广大的手机客户群及良好的客户关系，在庞大的客户基础上进行前面提到的两大策略(与EMP合作商用解决方案、与客户合作定制化解决方案)，能协助市场全面推动3G，并且协助客户尽快取得商机。 

目前，TD-SCDMA发展迅速，取得了一系列里程碑式的成就，包括通过手机演示端对端TD-SCDMA语音与数据呼叫、达到商用水平的基础局端以及成功部署多个大规模试验网络。 

我们看到中国政府正在积极部署TD-SCDMA的测试，去年三月，中国的信息产业部公布已经在十个城市进行测试，并希望能在今年奥运前正式启用3G网络。在这个部分，我们与中国的凯明(COMMIT)合作，在TI的OMAPV1030 EDGE解决方案及其他ASIC之上增加TD-SCDMA的功能，目前也已经与不同的中国客户在进行合作的讨论中。 

TI具备独特市场优势，其种类繁多的无线产品能够支持所有3G制造商(包括设计推出TD-SCDMA与WCDMA设备的制造商)。这些产品包括基于GSM/GPRS/EDGE的Modem技术、OMAP处理器以及优化的无线基础局端数字、模拟与软件产品。 

凭借超过15年的无线专业技术，TI 能够充分发挥其创新、集成、低成本和多媒体的优势，在中国3G市场谋得重要一席。在3G高端市场，TI凭借OMAP技术在其他部署3G的国家赢得了巨大成功，其中包括日本、美国和欧洲。 

针对3G，现在很多产业链上的企业关注其商业开发的增值业务，采取何种商业模式对企业而言是十分重要的。商业模式的拟定需要上下游各个环节的厂商们一起协调，包括基站的架设完工、手机提供商的服务开发、手机功能的支持以及消费者使用习惯的形成等等，都是需要大环境共同配合完成的，在各方取得平衡稳定发展即能开辟更多市场。而3G的频宽较大，主要可以提供使用者在手机服务上较完整的功能，例如语音及多媒体数据等，TI的OMAP应用处理器，则可以提供强大的运算能力，让使用者能有良好的通话及多媒体体验。 

TI积极参与未来无线标准的开发工作。在HSDPA与WiMAX领域，TI遵循市场驱动战略，以满足需求量最大的市场领域的要求。目前，我们针对市场上销售的手机提供定制HSDPA与WiMAX产品，TI还积极参与3GPP定义的长期演进技术(即3.9G或超3G)的开发制定工作。