TD芯片起伏之路：多模多频多核仍是主流
时间：2013-01-09 13:34:39
手机看文章
扫描二维码
随时随地手机看文章
[导读]刚刚过去的2012年对于TDD产业而言，可以说是历史性的拐点。在去年，TD-LTE-A正式成为4G国际标准，全球掀起部署TD-LTE网络的热潮；同时，在国家意志的强力推动之下，我国D频段采用全TDD划分得以确定，以我国为主导的T
刚刚过去的2012年对于TDD产业而言，可以说是历史性的拐点。在去年，TD-LTE-A正式成为4G国际标准，全球掀起部署TD-LTE网络的热潮；同时，在国家意志的强力推动之下，我国D频段采用全TDD划分得以确定，以我国为主导的TD-LTE产业链终于进入了快车道。
其中，作为整个TD-LTE产业链的龙头企业，中国移动也在2012年中顺利完成规模试验测试工作，并正式启动了10+5城市扩大规模试验网络建设，并完成2万个基站的建设，并将在今年启动100城市的设备采购和网络建设工作，预计基站规模超过20万个。
年末，中国移动香港公司成功商用TD-LTELTEFDD双模网络无疑为TD产业链再次注入一股强心剂。但是，在看到曙光的同时，TD-LTE能否成功大规模商用还存在诸多挑战。
其中，TD-LTE终端芯片就是其发展的一大短板，业界需要开发出支持多模、多业务、多频段，同时，价格便宜、耗电量低、具备高安全性能的智能终端芯片。为此，各芯片厂商都在不遗余力推出适合TD-LTE商用发展的终端芯片。与TD-SCDMA芯片主流供应商以民族企业为主不同的是，在TD-LTE芯片市场上，玩家们的数量和体量也在逐步壮大，其中不乏高通、英特尔、Marvell这样的国际大厂。
TD芯片历经“起承转合”
谈及TD芯片市场的发展，不得不从TD-SCDMA的发展开始说起。在3G商用以前，虽然，TD-SCDMA贵为全球第三代移动通信技术标准，但外资芯片企业普遍不看好TD发展前景，芯片的滞后严重影响了TD-SCDMA产业发展。
2009年3G牌照发放后，在中国移动的强力推动下，经过产业链各环节企业的共同攻坚，TD-SCDMA网络的建设和优化基本完善，芯片这一制约TD-SCDMA发展的瓶颈问题得到了根本解决。各芯片厂商都拥有了从低端功能机到高端智能机的芯片及解决方案。
由于中国移动在3G时代落后，所以其率先投入LTE研究中，在其TD-LTE规模实验带动下，2011年中国TD-LTE终端芯片销量较2010年有爆炸式增长，虽然TD-LTE终端芯片全体依然处于规模实验测试阶段，但鉴于中国庞大的潜在市场，外国芯片厂商陆续择机进入此市场。
鉴于TD-SCDMA的发展经验，工业和信息化部电信研究院与中国移动在TD-LTE发展伊始，就多次强调加快终端芯片发展的紧迫性。TD技术论坛秘书长时光曾表示，导致TD-LTE终端芯片发展较慢的原因来自两方面：一是商用进度与频谱划分的不确定；二是用户对终端芯片的高要求。
“在不确定因素方面，频率分配直接影响芯片的设计。与系统设备改动较小不同，如果频率有改动，整个芯片甚至终端都要改动。频率的不确定，使得终端芯片的研发投入和技术方向都不确定。”时光如是说。
另外，时光表示：“未来的网络是多种制式共存的，芯片将面对从800MHz到2.6GHz的各种频段，从GSM到TD-LTE的各种制式，从语音到视频互动等各种数据速率的业务。”
TD产业联盟秘书长杨骅也表示：“由于要承载从GSM到TD-SCDMA到TD-LTE，甚至兼容LTE-FDD等多种通信技术，以及百兆级的数据业务，必须使芯片在同样体积大小下，功能大幅提升，同时功耗更低。在复杂度增加的情况下，人们要求终端芯片的能耗要更低、集成度要更高，而同时又要求更低的价格。”
虽然TD-LTE终端芯片发展面临很多挑战，但是相比TD-SCDMA取得了不小的进步。在TD-LTE第一阶段规模实验中，已经有11家芯片厂商和多家终端厂商参与其中。而2012年，TD-LTE市场迎来转折，国际标准的地位确立与D频谱的划分，TD-LTE芯片市场也迎来春天。
多模多频多核高唱主旋
从模拟到数字再到多媒体时代，全球3G已成熟商用，4G正规模部署并加快推进LTE商用步伐，2012年，多模多频多核的芯片成为LTE时代发展下的主旋律。
中国移动终端公司总经理助理唐剑锋曾表示，“目前TD-LTE发展仍存在五个问题：平台集成度还需提高；需要开发三模芯片支持漫游；3G信号继续优化；需要更多支持TD的前置射频方案；开发更多垂直应用。而中国移动也将继续推进TDD、FDD的融合，继而推动多模多频终端的发展。”
TD产业联盟秘书长杨骅也表示，“从数字通信的发展历史来看，多模融合是必然的趋势，未来TD-SCDMA和TD-LTE是长期融合发展的势态，TD-LTE必然会向TDD和FDD多模演进。”
LTE将TDD和FDD技术统一起来，基于同一核心网共享设备和网络管理，平衡网络的覆盖和容量，减轻互操作和漫游压力，有效地利用频谱和地域资源。而这对于当前LTE通信处理器芯片技术水平而言，是一场前所未有的挑战。
芯片的集成度将不断提高，处理能力也需要大幅度提升，同时，对多媒体需求的处理能力将会增强。手机芯片整个趋势是向低成本、高集成度、高处理能力的方向发展。
而从OEM厂商和消费者的需求上来看，千元智能手机以其高性价比，继续领跑智能机市场，智能终端芯片成为市场主流，双核、四核CPU，强大的3D性能，高清摄像等多媒体能力成为市场关注重点。
对此，Marvell在2012年推出PXA1802多模LTE通信处理器，Marvell移动产品总监张路表示，其能较好地解决TD-SCDMA和LTE共存和融合问题，又兼顾FDD和TDD两大阵营，实现通信系统3G/4G平滑交接演进，使未来网络与移动终端设备的无缝连接成为可能，为高带宽需求的移动应用和多媒体设备提供所需的性能。
而联芯科技也在2012年推出了LTE多模芯片LC1761和纯LTE芯片LC1761L，LC1761目前已满足中国移动TD-SCDMA+TD-LTE全部频段要求，之后联芯科技还宣布今后会向全模的方向演进。
“两低一高”仍在加码
在发展多模多频多核芯片时，功耗和成本又成为“老大难”问题。如何降低成本和功耗，同时提升产品安全性依旧是芯片厂商在重点关注的问题。
在3G时代早期时代，多模TD芯片厂商基本采用65纳米甚至90纳米工艺制程，成本功耗高居不下，一直阻碍着TD-SCDMA的发展，但是随着制程工艺技术的不断提高，40纳米甚至28纳米TD芯片不断出现，TD-LTD芯片的发展必须汲取教训才能加速发展。
2012年2月，工业和信息化部发布了《集成电路产业“十二五”发展规划》，要求芯片制造业目标是，大生产技术达到12英寸、32纳米的成套工艺，逐步导入28纳米工艺。着力发展芯片设计业，开发高性能集成电路产品被列为“十二五”的发展重点。
据数据统计显示，采用28nm新工艺的芯片，多核通信处理器将比40nm产品快400%，同时功耗降低多达60%。为此，芯片厂商正通过提升28nm工艺技术的方式，加快LTE发展进程。[!--empirenews.page--]
2012年，博通推出业界首款28nm多核通信芯片系列XLP200，高通公司也推出了支持TD-LTE和TD-SCDMA的骁龙S4PlusMSM8930，该处理器采用28nm工艺，而终端芯片厂商推进28nm工艺产品量产的脚步正在加快，不过拥有成熟的技术和量产的能力，还需要芯片厂商解决众多后续问题。
目前，芯片领域主流产品依旧采用32nm和40nm的工艺技术，Marvell移动产品总监张路表示，Marvell在芯片高度集成和低功耗设计上已经积累了很多技术经验，在此积累下，Marvell在PXA1802产品基础上，将进一步优化产品设计，加速推出新一代TD-LTE单芯片产品。
对于安全方面，据张路介绍，无论从生产还是使用环节，Marvell产品都有能实现防盗等安全保护功能。从第一代手机芯片产品开始，Marvell就从硬件架构上和最底层设计上，前瞻性地考虑到芯片安全功能。而在TD-LTE产品架构上，Marvell更是将新安全架构融入到硬件设计中，提供能够支持多个安全需求的多模单芯片。
而联芯科技相关负责人也表示，成本、功耗和安全正是联芯科技的芯片产品关注的重点。“联芯科技的TD-SCDMA基带芯片LC1713，是业界体积和功耗最小的基带方案，被应用在最近上市的MotoMT788、酷派四核8730以及中兴四核手机U985上。”
据他介绍，在切入智能手机市场之初，联芯科技就注重提高集成度，采用SOC技术将AP和基带整合，在满足性能要求的同时，以加强对成本和功耗的贡献。而在LTE方面,LC1760产品凭借其此方面优势，在今年中移动几次的招标中均有所获,目前，正在加紧研发测试的LC1761，在成本、功耗和安全将更有所突破。
成熟与否还需等待时机
虽然，芯片厂商为满足TD-LTE发展需求，不断开发和完善TD-LTE芯片，但是从今年爆出的TD-LTE芯片测试结果显示，TD-LTE的芯片能力尚未完全达到商用要求，甚至逾半数参测企业的芯片产品通过率低于50%。
由此可见，中国移动汲取在3G时代TD-SCDMA发展问题的经验，更加注重TD-LTE的发展，对TD-LTE商用要求越来越高，测试也越来越严格。目前，对于TD-LTE芯片的重点测试已进行两轮。
在去年10至12月第一轮芯片方案一致性测试过程中，Altair、海思、创毅、重邮、中兴微电子、Sequans、联芯等参与了协议和射频方面的测试。中兴微电子、联芯科技、创毅视讯三厂商率先入围，参与第二阶段规模技术试验。而在今年4至6月进行的第二轮测试中，增加了展讯和Marvell等厂商，测试内容增加了RRM和机卡等内容。
从工信部公布的测试结果来看，在参测9家企业中，只有1家企业的产品各项指标100%通过测试；3家企业的产品表现良好，指标通过率达80%；而其他5家则不太理想，通过率低于50%。
为此，Marvell移动产品总监张路表示，各种技术的成熟都需要一个过程，同时，还与LTE网络建设过程中的稳定性、干扰程度等因素有关系。另外，测试环境本身也具有很大的复杂性，极不稳定，测试不理想并不一定是芯片问题，可能是网络问题，现下定论可谓为时尚早。
而联芯科技相关负责人也表示赞同，“一款芯片从推出到成熟商用，一般都要经历1到2年时间；由于设计复杂度的提升，花费的时间可能更长。规模试验初期发现一些测试问题，是每一个系统工程都要经历的阶段。”
相对于TD-SCDMA，TD-LTE有着非常明显的进步，尤其在中国移动带头推动下，发展速度极快。因此目前，芯片厂家都在非常努力改进芯片多方面的功能和性能问题，以期在运营商正式商用前提供成熟度满足要求的芯片产品。
其中，作为整个TD-LTE产业链的龙头企业，中国移动也在2012年中顺利完成规模试验测试工作，并正式启动了10+5城市扩大规模试验网络建设，并完成2万个基站的建设，并将在今年启动100城市的设备采购和网络建设工作，预计基站规模超过20万个。
年末，中国移动香港公司成功商用TD-LTELTEFDD双模网络无疑为TD产业链再次注入一股强心剂。但是，在看到曙光的同时，TD-LTE能否成功大规模商用还存在诸多挑战。
其中，TD-LTE终端芯片就是其发展的一大短板，业界需要开发出支持多模、多业务、多频段，同时，价格便宜、耗电量低、具备高安全性能的智能终端芯片。为此，各芯片厂商都在不遗余力推出适合TD-LTE商用发展的终端芯片。与TD-SCDMA芯片主流供应商以民族企业为主不同的是，在TD-LTE芯片市场上，玩家们的数量和体量也在逐步壮大，其中不乏高通、英特尔、Marvell这样的国际大厂。
TD芯片历经“起承转合”
谈及TD芯片市场的发展，不得不从TD-SCDMA的发展开始说起。在3G商用以前，虽然，TD-SCDMA贵为全球第三代移动通信技术标准，但外资芯片企业普遍不看好TD发展前景，芯片的滞后严重影响了TD-SCDMA产业发展。
2009年3G牌照发放后，在中国移动的强力推动下，经过产业链各环节企业的共同攻坚，TD-SCDMA网络的建设和优化基本完善，芯片这一制约TD-SCDMA发展的瓶颈问题得到了根本解决。各芯片厂商都拥有了从低端功能机到高端智能机的芯片及解决方案。
由于中国移动在3G时代落后，所以其率先投入LTE研究中，在其TD-LTE规模实验带动下，2011年中国TD-LTE终端芯片销量较2010年有爆炸式增长，虽然TD-LTE终端芯片全体依然处于规模实验测试阶段，但鉴于中国庞大的潜在市场，外国芯片厂商陆续择机进入此市场。
鉴于TD-SCDMA的发展经验，工业和信息化部电信研究院与中国移动在TD-LTE发展伊始，就多次强调加快终端芯片发展的紧迫性。TD技术论坛秘书长时光曾表示，导致TD-LTE终端芯片发展较慢的原因来自两方面：一是商用进度与频谱划分的不确定；二是用户对终端芯片的高要求。
“在不确定因素方面，频率分配直接影响芯片的设计。与系统设备改动较小不同，如果频率有改动，整个芯片甚至终端都要改动。频率的不确定，使得终端芯片的研发投入和技术方向都不确定。”时光如是说。
另外，时光表示：“未来的网络是多种制式共存的，芯片将面对从800MHz到2.6GHz的各种频段，从GSM到TD-LTE的各种制式，从语音到视频互动等各种数据速率的业务。”
TD产业联盟秘书长杨骅也表示：“由于要承载从GSM到TD-SCDMA到TD-LTE，甚至兼容LTE-FDD等多种通信技术，以及百兆级的数据业务，必须使芯片在同样体积大小下，功能大幅提升，同时功耗更低。在复杂度增加的情况下，人们要求终端芯片的能耗要更低、集成度要更高，而同时又要求更低的价格。”
虽然TD-LTE终端芯片发展面临很多挑战，但是相比TD-SCDMA取得了不小的进步。在TD-LTE第一阶段规模实验中，已经有11家芯片厂商和多家终端厂商参与其中。而2012年，TD-LTE市场迎来转折，国际标准的地位确立与D频谱的划分，TD-LTE芯片市场也迎来春天。
多模多频多核高唱主旋
从模拟到数字再到多媒体时代，全球3G已成熟商用，4G正规模部署并加快推进LTE商用步伐，2012年，多模多频多核的芯片成为LTE时代发展下的主旋律。
中国移动终端公司总经理助理唐剑锋曾表示，“目前TD-LTE发展仍存在五个问题：平台集成度还需提高；需要开发三模芯片支持漫游；3G信号继续优化；需要更多支持TD的前置射频方案；开发更多垂直应用。而中国移动也将继续推进TDD、FDD的融合，继而推动多模多频终端的发展。”
TD产业联盟秘书长杨骅也表示，“从数字通信的发展历史来看，多模融合是必然的趋势，未来TD-SCDMA和TD-LTE是长期融合发展的势态，TD-LTE必然会向TDD和FDD多模演进。”
LTE将TDD和FDD技术统一起来，基于同一核心网共享设备和网络管理，平衡网络的覆盖和容量，减轻互操作和漫游压力，有效地利用频谱和地域资源。而这对于当前LTE通信处理器芯片技术水平而言，是一场前所未有的挑战。
芯片的集成度将不断提高，处理能力也需要大幅度提升，同时，对多媒体需求的处理能力将会增强。手机芯片整个趋势是向低成本、高集成度、高处理能力的方向发展。
而从OEM厂商和消费者的需求上来看，千元智能手机以其高性价比，继续领跑智能机市场，智能终端芯片成为市场主流，双核、四核CPU，强大的3D性能，高清摄像等多媒体能力成为市场关注重点。
对此，Marvell在2012年推出PXA1802多模LTE通信处理器，Marvell移动产品总监张路表示，其能较好地解决TD-SCDMA和LTE共存和融合问题，又兼顾FDD和TDD两大阵营，实现通信系统3G/4G平滑交接演进，使未来网络与移动终端设备的无缝连接成为可能，为高带宽需求的移动应用和多媒体设备提供所需的性能。
而联芯科技也在2012年推出了LTE多模芯片LC1761和纯LTE芯片LC1761L，LC1761目前已满足中国移动TD-SCDMA+TD-LTE全部频段要求，之后联芯科技还宣布今后会向全模的方向演进。
“两低一高”仍在加码
在发展多模多频多核芯片时，功耗和成本又成为“老大难”问题。如何降低成本和功耗，同时提升产品安全性依旧是芯片厂商在重点关注的问题。
在3G时代早期时代，多模TD芯片厂商基本采用65纳米甚至90纳米工艺制程，成本功耗高居不下，一直阻碍着TD-SCDMA的发展，但是随着制程工艺技术的不断提高，40纳米甚至28纳米TD芯片不断出现，TD-LTD芯片的发展必须汲取教训才能加速发展。
2012年2月，工业和信息化部发布了《集成电路产业“十二五”发展规划》，要求芯片制造业目标是，大生产技术达到12英寸、32纳米的成套工艺，逐步导入28纳米工艺。着力发展芯片设计业，开发高性能集成电路产品被列为“十二五”的发展重点。
据数据统计显示，采用28nm新工艺的芯片，多核通信处理器将比40nm产品快400%，同时功耗降低多达60%。为此，芯片厂商正通过提升28nm工艺技术的方式，加快LTE发展进程。[!--empirenews.page--]
2012年，博通推出业界首款28nm多核通信芯片系列XLP200，高通公司也推出了支持TD-LTE和TD-SCDMA的骁龙S4PlusMSM8930，该处理器采用28nm工艺，而终端芯片厂商推进28nm工艺产品量产的脚步正在加快，不过拥有成熟的技术和量产的能力，还需要芯片厂商解决众多后续问题。
目前，芯片领域主流产品依旧采用32nm和40nm的工艺技术，Marvell移动产品总监张路表示，Marvell在芯片高度集成和低功耗设计上已经积累了很多技术经验，在此积累下，Marvell在PXA1802产品基础上，将进一步优化产品设计，加速推出新一代TD-LTE单芯片产品。
对于安全方面，据张路介绍，无论从生产还是使用环节，Marvell产品都有能实现防盗等安全保护功能。从第一代手机芯片产品开始，Marvell就从硬件架构上和最底层设计上，前瞻性地考虑到芯片安全功能。而在TD-LTE产品架构上，Marvell更是将新安全架构融入到硬件设计中，提供能够支持多个安全需求的多模单芯片。
而联芯科技相关负责人也表示，成本、功耗和安全正是联芯科技的芯片产品关注的重点。“联芯科技的TD-SCDMA基带芯片LC1713，是业界体积和功耗最小的基带方案，被应用在最近上市的MotoMT788、酷派四核8730以及中兴四核手机U985上。”
据他介绍，在切入智能手机市场之初，联芯科技就注重提高集成度，采用SOC技术将AP和基带整合，在满足性能要求的同时，以加强对成本和功耗的贡献。而在LTE方面,LC1760产品凭借其此方面优势，在今年中移动几次的招标中均有所获,目前，正在加紧研发测试的LC1761，在成本、功耗和安全将更有所突破。
成熟与否还需等待时机
虽然，芯片厂商为满足TD-LTE发展需求，不断开发和完善TD-LTE芯片，但是从今年爆出的TD-LTE芯片测试结果显示，TD-LTE的芯片能力尚未完全达到商用要求，甚至逾半数参测企业的芯片产品通过率低于50%。
由此可见，中国移动汲取在3G时代TD-SCDMA发展问题的经验，更加注重TD-LTE的发展，对TD-LTE商用要求越来越高，测试也越来越严格。目前，对于TD-LTE芯片的重点测试已进行两轮。
在去年10至12月第一轮芯片方案一致性测试过程中，Altair、海思、创毅、重邮、中兴微电子、Sequans、联芯等参与了协议和射频方面的测试。中兴微电子、联芯科技、创毅视讯三厂商率先入围，参与第二阶段规模技术试验。而在今年4至6月进行的第二轮测试中，增加了展讯和Marvell等厂商，测试内容增加了RRM和机卡等内容。
从工信部公布的测试结果来看，在参测9家企业中，只有1家企业的产品各项指标100%通过测试；3家企业的产品表现良好，指标通过率达80%；而其他5家则不太理想，通过率低于50%。
为此，Marvell移动产品总监张路表示，各种技术的成熟都需要一个过程，同时，还与LTE网络建设过程中的稳定性、干扰程度等因素有关系。另外，测试环境本身也具有很大的复杂性，极不稳定，测试不理想并不一定是芯片问题，可能是网络问题，现下定论可谓为时尚早。
而联芯科技相关负责人也表示赞同，“一款芯片从推出到成熟商用，一般都要经历1到2年时间；由于设计复杂度的提升，花费的时间可能更长。规模试验初期发现一些测试问题，是每一个系统工程都要经历的阶段。”
相对于TD-SCDMA，TD-LTE有着非常明显的进步，尤其在中国移动带头推动下，发展速度极快。因此目前，芯片厂家都在非常努力改进芯片多方面的功能和性能问题，以期在运营商正式商用前提供成熟度满足要求的芯片产品。
下载文档
