2G时代,单芯片解决方案这一概念曾经被炒得热火朝天。然而雷
声大、雨点小,2G/2.5G单芯片解决方案的出现不过是近两年的
事情。
那么,3G时代我们是否需要单芯片解决方案?单芯片解决方案是
否又是“看上去很美”,可望而又有些遥不可及呢?单芯片解决方案
何时能够真正成熟呢?
单芯片=低成本+低功耗?
实现单芯片高集成度解决方案的最大意义莫过于降低成本和功耗,
在2G时代,人们也是基于这方面的考虑不遗余力地开发单芯片解决方
案。然而,就目前的情况而言,单芯片不一定等于低成本和低功耗。
展讯通信上海有限公司CTO、高级执行副总裁陈大同认为,单芯
片与低成本和低功耗之间是否有必然的联系关键要看技术,集成度高
但是电路设计和算法不够优化的话,效果并不明显,另外还可能带来
别的问题。
重庆重邮信科股份有限公司副总经理郑建宏认为单芯片降低成本
是有前提的。“如果芯片良率很高,单芯片解决方案的确可以节省封
装费用、降低成本。但是由于模拟电路、数字电路和射频的高度集成,
就目前的工艺来讲,势必会降低芯片良率,集成度越高,成本可能反
而提高。”
ADI公司射频和无线系统业务部业务开发总监Doug
Grant谨慎
地表示,如果处理得当,集成有助于降低成本和功耗。但是,集成也
会降低灵活性,而且随着市场细分出许多层次,这可能会成为一个缺
点。
飞利浦半导体UMTS产品市场经理Peter Kempf也认为,集成
可以降低成本,有时也会降低功率,但是这不是绝对的。最终的效果
不是增大集成度,而是减小成本和功耗。
近期难现3G单芯片解决方案
由于对单芯片的认识业界尚有分歧,加之受到芯片制造工艺的影
响,近一两年内出现3G单芯片解决方案不太可能。
Doug
Grant认为,3G手机的单芯片解决方案不大可能在近期内出
现,原因有几点:首先是技术原因,首款单芯片的2G手机解决方案刚
刚在市场上出现,而这距离其新闻发布时间已经有好几年了,3G系统
增加的复杂度使解决这个问题更加困难。其次是3G手机很可能会根据
功能的组合向几个不同的方向发展:高端手机可能会包含高级操作系
统(OS)和独立的处理器;中端手机可能包括不同的模式用于音乐手机、
游戏手机、照相手机等等,而手机制造商需要设计灵活性以便在内部
采用不同芯片组来提供多样化的手机产品。
郑建宏将是否实现单芯片视为一种平衡。他说:“从工程上来说
是一种中庸之道,需要找到一种平衡。因此,目前一般将模拟电路和
数字电路分开,尽力追求良率的提高,因为射频和基带芯片的工艺不
一样,所有现在的3G手机都没有将其集成在一起。以后随着技术进步,
良率逐渐提高,当他们和数字电路的良率差不多时,可能实现单芯片,
但是最近一两年很难实现单芯片解决方案。”
杰尔系统移动部门高级市场经理Roman Polz表示,从技术角
度来讲,可以开发出单芯片的3G手机,但同时也得考虑其他的因素。
除了空间和功耗的问题,也必须考虑不同的手机平台和同一手机系列
采用不同的平台之间的差异。
Peter Kempf则将3G和2G做了对比。他说:“3G手机将经历2G手
机的发展历程。目前,就连2G单芯片解决方案还主要处于推广阶段,
实际产量非常少。3G手机可以在3年-5年间实现目前2G手机集成的程
度。”
瑞萨SH公司移动产品开发团队副总经理张鹏认为是否能够实现单
芯片要看市场的容量,如果市场没有达到一定规模,没有必要实现单
芯片解决方案。
单芯片仍为未来发展趋势
虽然近一两年内3G单芯片解决方案难以出现,但是正如天科技
有限公司CTO张代君所言,单芯片永远是业界的梦想。芯片厂商不会
停止对单芯片的追求,如同“夸父逐日”誓要将单芯片进行到底。
凯明信息科技股份有限公司CEO余玉书说:“从全球2G和2.5G市
场来看,各厂商纷纷推出了手机单芯片解决方案,以满足低端市场的
需求,同时也可为厂商获得更多的市场份额。但3G终端的单芯片方案
目前还成熟,TD-SCDMA更是如此。不过在3G服务已经平民化的今天,
3G终端芯片也必然向单芯片方案演进。”
作为单芯片的坚定支持者,展讯的陈大同表示,提到单芯片路线,
展讯从一开始就坚持单芯片的路线。如今全球前十大的芯片公司推出
的最新产品也开始向单芯片转移,这应该是主流的技术路线之一,当
然展讯不排斥其他的发展方向,不否定别的技术路线。我们认为,只
要确实能保证功能足够强大、性能足够高、足够省电、体积足够小,
那就都是成功的解决方案。
张鹏虽然表示如果市场没有达到一定规模,没有必要实现单芯片
解决方案,但是他也认为单芯片是发展趋势。
高通公司更是现身说法。公司发言人表示,2006年,高通正努力
推动平台的单芯片解决方案。在以前这个平台上的一个手机产品至少
需要3个芯片,包括一个基带芯片、一个射频芯片和一个功耗控制芯
片。现在高通推单芯片解决方案就把这几种功能融合到了一个芯片
(SoC)上,此外还增加了多媒体功能。
精彩观点
天碁科技有限公司CTO张代君:
实现单芯片永远是业界梦想
单芯片永远是业界的梦想,相对而言,大家期盼的优势是成本和
功耗更低。
但单芯片解决方案的风险比较高,研发周期长,对芯片设计质量
要求高。因为鉴于系统技术的复杂性,存在多次流片失败的风险,研
发成本会不断积累拉高。此时单芯片不一定意味着综合成本低。另外
芯片集成度太高,芯片可能过大,芯片制造的良品率不足也是枉然。
单芯片方案的灵活性也不够。
是否能顺利实现系统单芯片设计关键看芯片制程技术是不是足够
过硬、技术和标准成熟度是否足够高。
最近两年业界才开始推出2G单芯片解决方案,为什么不在十年前
谈2G单芯片解决方案呢?原因之一在于2G无线通信技术尚不足够成熟,
GSM技术标准在不断演进变化。只要算法和系统重大功能需求改动,
芯片设计工作就得重新进行。GSM从早期的Phase I到Phase II,从
单频段到最终4频段,从话音通信到GPRS甚至
EDGE,技术要求和设计实
现发生了巨大的变化,在技术标准没有稳定以前谈单芯片设计理想毫
无意义。原因之二在于早期基带芯片和射频芯片采用不同的芯片制程
工艺,系统单芯片设计存在芯片加工实现障碍,大多是基带子系统单
芯片再加上射频子系统单芯片方案。随着近年射频CMOS技术的产业化
突破,很多公司新近推出了射频CMOS单芯片,这为实现系统单芯片提
供了技术基础。
对于TD-SCDMA,当前尽管没有单芯片制程加工技术的限制,
但其技术和标准也要走过GSM类似的技术演进过程,HSDPA和HSUPA
都在研发过程中,甚至后续的MBMS以及多媒体功能的集成等,还有待
成熟,现在做单芯片没有现实产业意义。天预计在2008年以后考虑
推出单芯片TD-SCDMA终端芯片。