5G

3G大门开启 IC厂商研发提速

作者:赵艳秋 王晓杰来源:中国电子报发布时间:2008-07-14 09:55我要评论

 编者按:2008年3G的覆盖和推广将上一层楼。在中国市场,中国移动采购了首批3G终端,这预示着中国将开启3G的大门。产业链上游相关IC公司也开始加紧布局,在3G手机基带、射频和电源管理领域不断推陈出新,来适合中国的市场应用。

鼎芯通讯(上海)有限公司总裁兼CEO 陈凯
增强CMOS和SoC技术竞争力

在3G研发方面,鼎芯去年的主要工作集中在两个方面:一个是全面推动原有射频-模拟基带芯片组CL4020/CL4520的产业化,包括严格的工业指标和客户验证;另外一个是进一步的演进,后续的产品路线图的跟进和研发。我们降低了外围元件数目,增加了集成度,并且做了客户端设计。在市场开拓方面,进入了产品样机设计阶段。
对于今年的全球3G市场,鼎芯作为专业的射频SoC芯片设计企业,我们目前的产品分为手机射频收发器产品和广播产品,就今年所进行的芯片项目而言,我们还是会做手机上的芯片。我们选择这些产品的依据是现有市场的需求,我们合作的伙伴主要是基带芯片厂家和模组厂商。应对奥运会的3G市场,射频芯片只有等终端放量之后,才能有真正的收益。我们前期的工作投入很大,我们会继续目前的工作。但是就TD市场发展的规律而言,首先是系统厂家拿到订单,测试仪器厂家跟进,基带厂家都需要时间去验证系统功能、上型号、投入量产资金,TD的放号准备又牵扯上运营商的准备,因此这本身就是巨大的工作。作为一家射频企业,就国内市场的需求而言,我们看到的是符合行业演进方向的产品,就是对现有市场的需求加大 投入,对未来市场持续跟进,拓展自己的客户群,尽量围绕客户的需求去进行工作。我们希望TD早日能达到放量的阶段。
今年初我们没有参加中移动的测试,对TD芯片和系统在稳定性、耗电以及所支持的数据传输率等方面的表现不能发表相应的看法,我们认为研发和应用是需要时间和代价的。就低功耗和高性能而言,我们始终认为稳定最重要。从专业的角度看,技术的演进是和工艺、架构乃至微架构紧密相关的。每个射频芯片厂家都有自己的产品优势,但是必须指出,射频芯片的演进,需要各个层面的支持和配合,因为任何一个芯片公司,能靠自己研发出来的芯片生存,都是非常了不起的成就,应该受到鼓励,我们的想法是让自己的芯片更加受到市场和客户的欢迎。
鼎芯从2005年TD-SCDMA 射频芯片的研发一开始,就是根据国际上产业发展走向CMOS的趋势而率先在国内采用了CMOS技术,也因此以“世界上第一颗CMOS TD-SCDMA 射频芯片”(国际固态电子学大会ISSCC接受鼎芯论文的评语)而成为中国在被誉为“芯片设计奥运会”的ISSCC大会54年历史上发布的第一颗“中国芯”。鼎芯会继续紧跟国际产业发展趋势,在深亚微米CMOS和SoC技术上开发具有市场竞争力的产品。
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,这是手机和运营商必须考虑的,而作为射频企业,我们将根据市场对手机的需求量做出自己的判断。
WiMAX作为TDD模式的一种标准,和TD-SCDMA存在一定的竞争关系,但是TD的产业链比较完整,看看WCDMA走过多少年才到今天的状况。我们作为芯片企业,在产业链是处于高端的位置,基本上我们的目标还是做好自己的事情,等待市场的机遇,我们认为做TD是值得的,WiMAX的进入对我们目前的工作没有直接影响。
在技术路线规划上,目前对HSDPA和HSUPA的支持是我们的重点,在下一代LTE的支持上,对于射频的要求是对QAM的支持,我们会进一步研究支持多载波的RF芯片。

RDA市场总监樊大磊
着力开发支持HSDPA的业务数据卡及整机方案


我们的3G重点放在TD-SCDMA上,目前投入市场的是GSM/TD-SCDMA双模单芯片的Transceiver,型号为RDA8206。通过与基带厂商的紧密配合,在2007年中成功验证了RDA8206射频方案的HSDPA可行性。现在正配合基带厂商开发一些支持HSDPA业务的数据卡及整机的方案,预计在春节之后会有几个方案能够达到商用的要求。
3G芯片技术上,目前还是以8206这款产品为主。针对数据卡的业务,现在做8206的简化版,由原来的双模单芯片简化到单模单芯片,并且突出了其在成本上的优势。
从市场角度来说,在联盟的平台和联盟内部的合作伙伴都有紧密的互动。在手机上除了3G这个领域以外,我们在2G也有一些成熟的产品,所以从客户群来讲,我们可能比其他射频IC设计公司有明显的优势。我相信一旦标准确定,进入集采或大规模商用,我们在客户推进上会有明显地加速。
针对今年的全球3G市场,在3G的布局上我们主要是在TD方面。对于TD我们也看到在2007年取得了可喜的进展,希望在2008年中国3G大规模商用取得成功,这样我们也有机会在中国3G市场上有一番作为。
2008年我们在2.75G上也有布局。从国际来讲2.75G相当成熟,中国的网络也具有2.75G的条件,我们在EDGE上也有布局。有一些产品已经在2008年推出,比如单模单芯片的TD-SCDMA的手机产品,还有2.75G的一些产品,比如说EDGE的PA以及EDGE的收发芯片。
从今年初在中国的建网和测试中反映,TD芯片和系统在稳定性、耗电以及所支持的数据传输率等方面的表现有些不能令人满意,这问题需要大家集中解决。任何一个没有经过大规模商用的系统,只是在实验室环境去评估与测试,肯定与真正的实用、商用环境有一定的差距。现在的试验网对TD的良性发展非常重要,发现了问题只要大家努力解决,会得到及时解决。不管是CDMA还是GSM,在它们推出的时候,也存在这样那样的问题,最终还是通过逐步的解决使其更强大、更适合商用。
从功耗来讲,由于手机朝着多媒体发展,相应的功耗就会增加。但是性能的提升不一定带来功耗的增加,主要是功能的增加使得功耗增加。从设计的角度讲,我们正在采用更先进的工艺,朝着0.130μm发展,争取在性能和功耗上取得最优,包括从成本上也达到最优化。
从目前我们所处的领域来说,射频本身对于工艺先进度的要求和性能之间有一个折中。一般来说目前国际主流厂商最先进的CMOS射频工艺是0.13μm,并朝着90nm、65nm甚至45nm演进,目前尚处于摸索阶段,我们会紧密跟踪。我们已经开始全面转向0.13μm工艺,近期是否会转向90nm还要根据项目决定。我们会紧密跟踪技术的发展,相信未来会有一些产品向更先进的工艺演进。
我们要擦亮眼睛针对3G,现在很多产业链上的企业关注其商业开发的增值业务。商业模式是3G区别于2G的关键地方,也是3G能否被广大消费者接受的最关键的地方。改进需要多方面努力:从SP到运营商;联盟内部也要在功能上创新,以更多的增值业务提供良好的平台。我相信2G开了个好头,提供了良好的练兵机会。把平台建设好,在功能上多一些创新,真正地吸引消费者,3G机会还是非常大的。
WiMAX的进入,很多人会想到与TD的竞争。WiMAX也是TDD的模式,它遇到的问题与TD差不多,即重复性问题。中国具有相当规模的IC设计厂家、终端厂家、协议研发机构,经过这么多年,TD在本地建网、测试方面已经具有相当的技术实力,是能够达到良好的大规模商用的。而WiMAX是重新开始,从新布局、时间上来讲,是很迫切的,对中国的3G应用来说,在时间上已经落后于欧洲以及其他国家,不能在短期之内建起来。我们还是坚持把TD在中国建起来,把系统做到完善。WiMAX的进入也不会影响我们的技术路线。虽然目前我们有这方面的考虑,具体的技术路线和策略还是按照我们的规划一步步开展。
在技术路线规划上,我们会在下一代技术LTE等积极配合协议的研发机构以及基带厂商调试,实现LTE。

美国国家半导体电源管理产品资深应用工程师 钟建鹏
研发效率更高尺寸更小的电源管理产品


和2G或2.5G手机相比,3G手机通常需要具备更多的多媒体以及商务处理功能。功能不断增加的同时如何保持令人满意的电池工作时间和小巧的产品外形,这对电源管理芯片提出了新的挑战。
美国国家半导体(NS)一直致力于为便携类电子产品研发效率更高、方案尺寸更小的电源管理产品。在3G手机领域,我们提供丰富的电源管理产品,例如:高集成度的电源管理芯片、高集成度的亮度管理芯片以及具有业内最高功率密度的单颗DC-DC升降压芯片。特别是针对降低3G手机中的射频功率放大器的工作功率,我们提供一类专门设计的DC-DC降压芯片,我们称之为“SuPA”,采用“SuPA”技术,手机可以根据实际的信号环境,动态地调整给射频功放的供电电压,从而大大地降低射频功放的平均工作电流,提高电池使用时间。这一技术已经得到了众多设计3G手机的国外客户的充分验证,我们正在中国大力推广这一技术。
由于高速串行的连接方式具备很多优越性,手机厂商以及半导体厂商们正在制定一套串行互联标准--MIPI。NS是这一标准组织的重要成员和标准制定者之一。我们正在大力研发支持MIPI接口标准的产品。此外,NS还拥有一套成熟的称为“移动像素连接”(MPL)的接口技术。我们为市场提供支持MPL的LCD驱动芯片以及相应的接口桥接芯片。MPL是一种和MIPI类似的高速串行接口技术,它大大减少了基带芯片和LCD驱动芯片之间的连接线数量,并且具有低功耗、低EMI的优点。由于MIPI标准的广泛使用尚需时日,很多客户正在使用我们的MPL技术优化他们的设计。
目前中国越来越多的客户开始设计基于WCDMA或TD-SCDMA标准的3G手机,如前所述,我们拥有丰富的适合3G手机应用的亮度管理、电源管理产品以及独特的MPL接口产品。比如在亮度管理产品方面,我们目前正在推广一种全新的RGB LED背光驱动方案(LP5520)。与传统的白光LED相比,RGB LED作为背光源能显著地提升LCD的显示颜色饱和度,改善显示效果。LP5520驱动芯片很好地解决了RGB LED背光设计中的白平衡问题和温度补偿问题,客户可以非常容易地实现RGB LED背光的设计。
在SuPA产品方面,近期我们有几款新产品发布,如具有独特的Rdson管理功能的LM3208和更高集成度的LM3207。我们还最新发布了一款可以灵活使用的高集成度电源管理芯片(PMU)LP3907,可以给手机中的多媒体处理芯片以及其他附属模块供电。
在MPL产品方面,我们提供具备MPL接口的LCD驱动芯片FPD95320,配合另一款MPL桥接芯片LM2512,客户可以方便地连接到不同的基带芯片。另外我们还新发布了LM4308桥接芯片,如果客户还在使用普通的LCD驱动芯片,也可以通过一对LM4308桥接芯片,实现基带芯片和LCD驱动芯片之间的MPL连接。

Maxim便携电源产品线总监Tony Lai
新一代电源管理IC可提供所需电压及充电功能


过去几年中,由于IC工艺的改进,已允许将更多的功能与功率开关集成在一起。更高的集成度,再加上更先进的IC封装技术,造就了新一代的多功能集成电源IC。这类芯片几乎能够提供便携产品所需的全部电压,同时还提供充电功能,显著延长电池寿命并大幅减少了元件数量。尤其突出的是,在许多设计中还省去了变压器。这不仅降低了成本,同时还节省了设计时间。新一代电源管理IC还提升了工作频率,这样就缩小了元件的尺寸。
Maxim采用模块化设计,能够根据用户的实际需求在单一芯片内集成DC-DC转换器和低噪声线性稳压器。Maxim拥有专利的智能电源选择器(SPS)保证安全地在外部电源(AC适配器、车载适配器或USB电源)、电池和系统负载之间进行开关控制。系统负载超出外部电源所能提供的功率时,将由电池提供补充能量。系统负载的供电需求降低时,则将外部电源的剩余能量用于电池充电。热管理电路限制电池的充电电流和外部电源的供电电流,以防系统过热。
在3G产品中,很多功能都在尝试连接或集成方法,例如基带、AP、CORDEC、PMU等等之间的集成和连接。Maxim的MAX8662/MAX8663高度集成电源管理IC,器件内置USB/AC适配器线性充电器以及Smart Power Selector,适用于单节可充电Li+电池供电的便携式设备。 MAX8662/MAX8663内置智能电源选择电路,可实现外部输入电源、电池以及系统负载之间的无缝分配,理想地用于智能电话、PDA、便携式多媒体播放器以及其他便携式设备等这类电源效率对其至关重要的应用中。MAX8662/MAX8663利用Maxim专有的智能电源选择电路,实现USB/AC适配器电源、电池以及系统负载之间的有效分配。当连接外部电源时,智能电源选择电路使系统可以工作在无电池连接或深度放电电池的条件下。电池充电时,器件自动断开系统负载与电池的连接,并使用系统没用到的输入电源部分为电池充电,以充分利用有限的USB或适配器电源。所有需要的功率开关以及电流检测电路,均集成于片上。其他充电器特性包括热调节、过压保护、充电状态和故障输出、电池热敏电阻监视器以及充电定时器。
随着用户要求手机提供更多的信息内容,这将带动两方面的需求:LCD背光和RF数据传输。在LCD背光方面,这一解决方案需要更小更薄,并具备高能效。手机数据传输需要更快的接入速度,如上网、视频浏览、音乐下载等等,通用的高速接入方式是UMTS/WCDMA,传输率和手机到基站的距离与射频PA功率相匹配,安装一个DC-DC转换器可极大地提高传输效率。Maxim已开发MAX8647和MAX8805,可实现如此高效的目标。随着显示屏幕越来越大,需要更高效的背光驱动功率,Maxim正在研发相关产品。

责任编辑:电子信息产业网
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