从2006年DMB-TH标准的制定和发布,到近两年来CMMB手机电视市场的火热,移动电视市场一直倍受电子行业人士的关注,未来发展空间也不可限量。目前,中国已有多家公司推出了DMB-TH和CMMB标准的数字信道解调(Demodulator)芯片,但是在数字电视接受系统中非常关键的宽带射频调谐芯片(Broadband Tuner)还是几乎全部依赖进口。一些国内公司虽然也研发了相关硅调谐器,但在接收灵敏度、功耗、成本等方面还不能与国外厂家竞争。而最近一家本土初创公司齐凌微电子科技(上海)有限公司成功研发出了CMMB调谐器和宽带调谐器芯片,并一举获得了上海市“科技创新行动计划”集成电路设计专项“研发多标准多频段射频调谐器芯片”项目。《中国电子商情》日前采访了齐凌微电子CEO孙润华,请孙先生介绍他对射频调谐器和中国移动电视市场的一些看法。
Q 请简要介绍贵公司和贵公司的产品线情况,请介绍贵公司CMMB Tuner和宽带Tuner技术参数的领先性。
齐凌微电子科技(上海)有限公司是注册在上海的一家专门为在中国和世界各地正处于迅猛发展时期的数字电视行业设计数字电视前端接收芯片的高科技企业。
齐凌微电子凝聚了一批毕业于美国著名大学的电子工程系并在美国知名的半导体芯片公司多年从事顶级芯片设计和管理的归国人员作为团队的中坚支撑。这些核心人员在美国工作时都曾亲身经历了世界上一款款最新型芯片的诞生。他们不仅是这些世界级芯片的开拓者和参与者,而且是真正的设计者和引领者。在美国著名芯片公司长期工作所形成的先进的设计理念和先进的设计思路使他们具备了设计开发出世界上任何一款高端芯片的潜能、并对可能遇到的问题能迅速地提出有效的解决方案。这也是为什么我们公司能迅速地突破包括谐波频率抑制在内的一系列技术难题设计出世界上首款基于1.2V供压的连续调谐范围包括了整个VHF/UHF频段(42-878 MHz)的CMOS宽带通用射频调谐器芯片(Tuner)。
齐凌目前主推的两大射频调谐器产品是支持中国移动数字电视标准CMMB的Tuner 和适应于多标准的宽带调谐器Tuner芯片。这两种芯片均采用QFN 32 PIN 的封装形式和1.2V的供压。它们都无需外部的低噪声放大器(LNA)和平衡/不平衡变压器(Balun)。在观看移动数字电视模式下的典型功耗只有100mW 左右。用于收看地面标准数字电视时的功耗也小于140mW。无论是CMMB Tuner芯片还是宽带通用射频调谐器Tuner芯片的信号接收的灵敏度都低于-100dBm, 反射系数S11在整个连续调谐范围(42-878 MHz)里都小于-11dB, 这些在世界上处于领先地位。
Q 相比其他国外或本土CMMB Tuner公司,贵公司的产品有何优势?能否透露贵公司获得上海市CMOS RF Tuner项目的相关细节。
自从广电总局的中国移动数字电视CMMB标准发布以来, 各路生产厂商在我国推出的所有CMMB接收产品中非常关键的射频调谐器Tuner芯片几乎全部依赖从国外几家知名的芯片公司进口。与这些知名芯片公司的Tuner产品相比较, 齐凌的CMMB Tuner不管是在性能和集成度上还是在功耗和尺寸方面都毫不逊色。更为重要的是我们的产品有着明显的价格和服务优势。
今年四月份上海市科学技术委员会颁布了2009年度“科技创新行动计划”集成电路设计专项指南。本年度的专项以战略产品开发为导向, 以前沿技术研发为突破, 重点支持自主创新的集成电路设计技术, 推进集成电路的重点战略产品的开发。其中射频芯片专项:“研发多标准多频段射频调谐器芯片”更是吸引了包括几家知名的射频和模拟芯片厂商在内的上海众多的芯片公司参与竞标。最后齐凌在激烈的竞争中成为获得该项目的唯一公司。这充分显示了评委专家和上海市科委领导对我们齐凌技术优势的肯定和信任,同时也表达了对我们齐凌今后发展的殷切期望。我们齐凌将不辱使命、加倍努力, 打破国外在高端芯片方面一统天下的局面,使我国在射频调谐器芯片设计领域始终处于世界前沿,为我国数字电视产业赢得应有的国际地位和尊重。
Q 贵公司与CMMB产业链的配合如何,有没有形成成熟的方案或量产稳定的产品
中国拥有世界上最大的手机市场。新增用户逐年稳步增长。而日渐增高的手机普及率水平又酝酿着巨大的换机用户。我们完全有理由相信中国手机年销售量不久将逼近2亿部。CMMB的载体多种多样,而其中手机是CMMB移动电视的最主要载体,其数量占据CMMB整个终端数量的70%左右。随着广电与中移动联手,将TD与CMMB捆绑销售, 正规品牌厂商的“TD+CMMB”手机终端将会大规模投放市场,进而推动CMMB手机产业快速走向规范化,扭转山寨机独自称雄的局面。我国3G标准TD-SCDMA的推动者之一、国内手机芯片巨头展讯公司对CMMB手机市场非常看好, 并已经推出了相应的CMMB解调器。
CMMB移动多媒体广播电视网络在全国各地的迅速建立,在极大地满足全国各级城市的广大用户通过手机观看电视的需求的同时,也为CMMB 在MP4、PMP、电视棒、GPS导航、笔记本电脑、数码相机 和SD卡接收器等终端上的应用提供了前所未有的机遇。这些消费类电子产品的市场潜力巨大。CMMB核心技术的引领者-创毅视讯一直在努力推广CMMB在这些领域的应用及普及。
作为中国首家有能力设计连续接收VHF和UHF频段的CMOS RF Tuner 芯片公司,齐凌已经和国内CMMB解调芯片(包括手机基带芯片)的龙头厂商就齐凌为它们提供CMMB的Tuner芯片达成了广泛的合作意向,并已开始着手具体的工作。齐凌将在CMMB的产业链上为这些CMMB解调芯片公司提供具有明显价格优势的、性能优良的、稳定量产的CMMB Tuner。
Q 一些公司将Tuner和Demodulator集成到一颗芯片上,贵公司如何看待这一集成方案,公司未来产品路线图如何?
射频调谐器Tuner芯片和数字解调器Demodulator芯片无论是在芯片结构及工作原理上还是在具体的线路设计和工艺要求上存在着许多根本性的差别。目前市场上的Demo 芯片大都采用0.13um CMOS的工艺。随着各种终端产品对芯片小尺寸、低功耗、高集成度的不断驱使,在已经拥有成熟的45nm CMOS工艺的今天,我们将会很快看到基于90nm甚至更先进CMOS工艺的数字demo 芯片。可是单独的射频调谐Tuner芯片就不太可能象demo 芯片那样潇洒地采用处于最前沿的半导体工艺, 而是基本上会依旧使用基于1.8V甚至更高电压的CMOS工艺。为了保持衡定的信噪比及动态范围,当射频(包括模拟)模块的供电电压从高电位降到低电位后, 模块自身的噪声电位必须相应地降低,而噪声电位的降低往往是通过牺牲更多的电流来实现的。因而当射频调谐器Tuner芯片采用基于低电压的先进的CMOS工艺时, 和使用高电压的廉价的CMOS工艺相比, 其功耗往往是上升而不是降低。这里需要强调的是齐凌的1.2V供压的CMOS Tuner由于采用了独特的全新设计,所以其功耗较之其它芯片厂商的1.8V供压的产品并无逊色。正好和射频模拟线路这种固有的特性相反, 当数字demo芯片的供压降低后, 其功耗呈显著的下降趋势。这也是为什么数字芯片始终是最新半导体工艺的积极追随者和推动者的重要原因之一。
在现今市场上的移动数字电视CMMB的接收产品中, Tuner 和 Demo芯片除了采取单独封装的形式外, 一个明显的发展趋势是将Tuner IC 和Demo IC 叠加在一起以系统级封装SIP(System-In-Package)的样式出现。这不仅节省了封装花费, 而且极大地减小了基板表面积。在追求多功能和微型化的今天, 将数字电路和射频模拟电路以及其它多种电路集成在一个芯片上形成SOC(System-on-a-chip)即系统级芯片被看作是芯片发展的最终目标。SOC需要全新的系统设计理念、射频模拟电路和数字电路的完美结合、低功耗设计和复杂的设计验证等。就目前芯片的总体设计能力和半导体制造工艺水平而言, 要实现SOC这个最终目标我们还有些年的路要走。在现今的芯片界,即便有哪个设计厂商推出了融合射频模拟前端和数字基带的SOC芯片,只要稍加分析就不难发现这类SOC芯片往往并不具有低成本、高性能、低功耗、极小尺寸等等真正SOC必须具有的所有优点, 充其量往往不过是个”山寨”版的SOC。
以CMMB移动电视接收系统为例,假设我们用先进的 65nm CMOS工艺将Tuner 芯片和数字解调demo芯片武断地集成在一起做成SOC芯片。数字demo部分将会充分享受这种先进工艺带来的优势变得既尺寸小又低功耗。而Tuner部分的问题就变得复杂多了。最直接且稳妥的解决方法就是Tuner的线路依旧使用1.8V供压的高VT(门槛电压)CMOS transistors(晶体管)。这样设计出来的Tuner的面积尺寸和使用低廉的0.18um CMOS 工艺设计的Tuner大小几乎一样。而且还必须设法解决如何让Tuner不受数字demo的干扰这个影响SOC性能的头痛难题。 如果在整个SOC芯片中Tuner部分的所占面积不是远远小于数字demo部分的话, 那么这种SOC方案肯定会使芯片的生产成本不降反升。显而易见,一个使用65nm CMOS工艺的demo和一个采用0.18um 工艺的Tuner叠加在一起封装而成的SIP芯片无论是在性能、生产成本还是基板表面积上都会明显好于这种”山寨”的SOC。与SIP 相比, 现阶段的SOC存在投资大、成本高、上市慢和风险大等诸多缺陷, 所以SOC目前还是雷声大、雨点小。
Q 贵公司如何看待中国的CMMB市场和其他标准的移动电视市场,能否透露未来公司的市场策略。
移动电视独特的传播优势造就了诱人的广阔前景。经过各路诸侯和各种标准制式的攻城略地, 时至今日中国移动电视标准之争已经十分明朗。在广电(SARFT)的强力支持下,CMMB在2008年取得了突破性的进展,到2011年广电将完成337城市和全国百强县的优质覆盖,并实现5亿以上用户覆盖。CMMB已成为了事实上的国家标准。与此同时,其他移动电视标准的发展由于缺少支持,至今仍进展缓慢,模拟移动电视市场受限于模拟信号的广播质量和数字化电视的潮流,将进一步萎缩并终将被CMMB所替代。经过多年的不懈努力, CMMB已经形成了完整的产业链。齐凌坚信,CMMB将进一步主导中国移动电视市场,并将继续保持快速增长。
齐凌的1.2V CMOS RF Tuner为CMMB这个生机勃勃的新兴产业划出了一道亮丽的风景。齐凌的CMMB Tuner除了一部分采用单独封装自销以外, 很大部分的销售将通过为国内CMMB解调芯片龙头厂商提供裸片来实现。
Q 中国CMMB卫星发射计划的前景如何,未来公司是否增加对S波段的支持。
广电总局所规划的CMMB网络是天地一体的,除了地面主网的覆盖,天上还有S波段卫星覆盖。统一标准、全国漫游。相对于CMMB地面建网的大力推进,广电总局的CMMB卫星发射计划却一再推迟,目前尚无明确的时间表。卫星从发射到监控和运营需要大笔经费,这必将大大增加CMMB发展的成本,不利于CMMB在初期的快速发展。卫星的发射目标主要是覆盖我国中西部人口稀少的广袤地区,这是CMMB发展的目标但并不是当前最急迫的任务。CMMB的发展还是要靠发达地区的消费带动,而在发达地区,随着地面网络建设的迅速开展和不断完善,CMMB的信号质量可得到充分的保证。在中西部发展壮大后, CMMB的地面网络建设也会逐步跟上。考虑到其它错综复杂的因素,既使广电总局无限期推迟CMMB的卫星发射计划我们也不会感到惊讶。
在支持U波段的CMMB Tuner 芯片上增加对S波段的支持对我们齐凌来说没有任何技术难点。如果真有这方面的需要我们会迅速应对,满足客户的要求。