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半导体

地标芯片前景广阔 上下游牵手共推产业发展

  8月1日,数字电视地面传输标准(以下简称地标)开始实施,但该标准的全面实施还需一段时间。地面传输数字电视带来的商机如何?地标全面实施面临什么困难?地标融合芯片的进展如何?整个产业链如何互动,推动地面传输数字电视的发展?《中国电子报》邀请地标芯片厂家共同探讨这些问题。

  特邀嘉宾

  北京凌讯华业科技有限公司执行副总经理 张光华
  上海高清数字科技产业有限公司总裁助理 王尧
  上海复旦微纳电子有限公司常务副总裁 周本根
  深圳力合微电子有限公司总经理 刘鲲
  杭州国芯科技有限公司资深副总经理 张明
  Altera亚太区资深市场经理 陈国裕

  地标芯片产业前景广阔
  ●随着2008年北京奥运会和2010年上海世博会的到来,地面高清业务迎来了契机。
  ●我国保有的4亿多台模拟电视机将在10年左右的时间内完成数字转制。
  ●20年前的大哥大,使得声音的传输获得了自由;而现在的地面传输电视,使得声音和图像的传输都获得了自由。


  王 尧  地面数字电视接收芯片未来将会是“市场需求强劲、产业前景广阔”。地面数字电视可以为用户提供10倍以上的电视节目数量,还可以传送高清晰度的电视节目,可以提供便携移动等各种广播业务,大受用户好评,地方广电也热烈欢迎。
  我国地面数字电视尚处于导入期,绝大多数地区还在模拟信号阶段,4.7亿台电视机亟待数字化改造,无线新媒体业务层出不穷,地面业务市场潜力非常巨大!单以目前率先启动的有线电视网外用户计算全国就超过2.5亿户。结合2008北京奥运、2010上海世博会的城市信息化,地面高清业务将备受瞩目。
  地面数字电视的产业链很长,而且地面数字电视首先是以公益性为主的广播电视服务。整个产业的启动到加速关系到方方面面,从国家行业及产业主管部门的配套标准、配套政策到内容提供商面向地面数字电视的高清及标清节目制作,到网络运营商的商业模式涉及生产厂家多样化产品的提供,再到用户的使用习惯及观念都需要跟进。总体上,我们认为一个成熟的产业体系离不开丰富的数字电视内容、成熟的商业模式和总体的频率及运营规划。
  周本根  地面传输的数字电视地标芯片很快就会呈现高速发展的市场前景。我国承诺的北京奥运数字高清晰度电视广播给地标以有力支撑。根据地面数字电视传输国家标准的强制实施原则和国家广电总局的数字电视推进规划,我国保有的4亿多台模拟电视机将在十年左右的时间内完成数字转制。
  我国现有近50个城市的地面数字电视试播,目前它们有的用欧标DVB-T,有的用清华DMB-T,但都将在很短的时间段里改造成使用国家标准。据称发射机调制标准改造仅须升级软件,这样很快可以完成数十个城市的国标电视信号覆盖,将为地面数字电视国标芯片开辟一个广阔市场。芯片产业是我国近年新兴的产业,面对我国巨大市场商机的激烈竞争,期待我国出台扶持本土企业的产业政策。
  张 明  借助奥运机会,2008年地标应该有比较好的市场表现,同时随着国标地面信号的全面覆盖,将带动高清电视、数字电视一体机和支持地面电视信号移动接收的手持设备等一系列电子产品的发展,产生众多新生的细化市场,给众多芯片开发商和电子产品开发商带来现实的商机。
  刘 鲲  地面电视的数字化是大趋势,我想国内在这上面不可能不发展。而且具有中国自主知识产权的地面数字电视标准已经公布并实施,这在全球来说是件很有意义的事情。其实,与其他网络普及相比,比如3G网,地面数字电视要简单得多,因为它是大功率、大面积、广播式覆盖。要实现一个城市的覆盖,网络并不复杂,投入也不大。比如香港,经过一段时间的工作,今天已使用国标实现了比较完善的覆盖。对于内地地面数字电视的普及与发展,我个人的观点还是那句话,发射端先行,有了明确的业务及市场需求,我相信芯片及终端一定会跟上。
  张光华  中国有70%%的农民,有2.2亿的家庭依赖无线的方式接收电视节目,农村是一个广阔天地,具有巨大的市场容量。城市的公交、地铁移动电视,还有高端的PMP、MP4、Portable TV手持便携以及UMPC、USB Dongle等PC相关产品,都可采用数字电视地面传输技术,这将会产生可观的市场需求。
  这犹如20年前手机大哥大的无线通信技术,使声音的传输获得了自由,从而成就了今日规模宏大的市场;现在的地面数字电视,使得声音和视频图像的传输都获得了自由,明日的市场前景之广阔不可估量。

  技术不是融合难题
  ●因为有自主标准的支撑,本土芯片设计企业才能争取到与国外巨头进行公平竞争的机会。
  ●地面数字电视的产业化目前主要是市场信心问题,而市场信心的建立需要发射端平台先行。
  ●优先选用一种产业化相对成熟的载波模式试播,是运营和产业各界的普遍呼声。


  张 明  任何一项新的技术、标准和产品的推出,都需要有一个从产生到成熟的过程。在标准确定后,如何确保标准的实施,如何让自主标准起到推动产业健康发展的作用,这是我们业界应该重点关注的问题。
  国标芯片作为一个新产品,同样需要一个完善和改进的过程,新产品开发中存在困难是必然的,但这些困难都可以在发展中得到解决。一句话,只要是技术方面的问题,总可以用技术的手段加以解决,办法总比困难多。电子产品已经从工业引领走向市场引领,只要有市场需求,就一定会有符合市场需求的产品产生。
  因为有自主标准的支撑,本土芯片设计企业才能争取到与国外巨头进行公平竞争的机会,不再因为拿了别人成熟的标准,被迫与国外成熟的芯片产品进行竞争而输在起跑线上。对整机企业而言,同样可以避免境外利益垄断集团的盘剥,明明白白地在自己的市场上做好自己的产品。
  刘 鲲  地面数字电视标准的实施或产业化有三个主要环节,即前端发射、终端芯片和各类终端。发射端是平台,是产业化起步的关键。因为无论是芯片还是终端,都是根据发射端的业务要求而优化设计的。发射端平台决定了覆盖、内容和服务。同时,发端平台决定了接收终端的形式和要求,终端是根据发射端所提供的业务而发展的,而芯片则是根据发射端业务及终端要求而优化设计的。
  当标准确定以后,平台应先行,市场就会启动,芯片及终端一定会根据市场的需求而跟上的。需要指出的是,地面数字电视具有移动性,也有局域性,而且终端多样化,因而芯片将是多样化的,是根据市场需求而优化设计的。
  我个人认为,地面数字电视的产业化目前主要是市场信心问题,而市场信心的建立需要发射端平台先行,一旦信心建立,终端企业、芯片企业,甚至资金、人才都会向这个领域聚集,不管是融合芯片,还是优化芯片,还是终端等技术问题我个人认为都不是问题。香港国标地面数字电视的发展就是个很好的例子。
  周本根  继凌讯科技之后,我们是第一家推出国标多载波工作模式接收芯片的本土企业。在多载波工作模式的基础上,兼容单载波工作模式,推出融合芯片已不是一件很难的事,只要主管部门明确国标的应用工作模式,我们能够很快按照主管部门的规划推出相应的芯片。
  我们认为融合单载波和多载波为一体的融合芯片并不是数字电视地面标准实施的瓶颈,凌讯科技最新推出的芯片已是具有单载波和多载波的融合芯片,问题并没有得到解决就是例证。真正的主要困难在于在单载波模式中又分两种工作模式:一种工作模式是用插入载波导频加时域均衡的处理方式,另一种工作模式是没有插入载波导频的频域均衡的处理方式,造成问题的复杂化。况且,还有人说插入载波导频的技术是韩国三星的中国授权专利,尚待澄清。
  在一个芯片上集成两种处理方式的所谓融合单载波和多载波为一体的融合芯片,其成本将大幅增加,复杂而且冗余也不合理。其实,优先选用一种产业化相对成熟的载波模式试播,是运营和产业各界的普遍呼声。
  王 尧  地面国标融合芯片的生产在技术上没有困难。由于国家标准在帧体、信道编码、星座映射、帧头等不同模块拥有多个不同的技术选项,在一颗芯片上实现多种模式的融合仅仅是时间问题。目前上海高清的工作重点主要是在已经实现的融合平台上进一步实现各种模式的最优接收。只要广播运营商按国标启动业务,我国本土的芯片公司可以很快开发出性能优异的完全融合的国标芯片。
  张光华  从技术上来说,融合芯片推出并没有太大困难。目前主要问题在生产成本上,融合芯片的成本要高一些。机顶盒市场没有必要采用融合芯片,要么单载波,要么多载波。一个运营商只会采用一种方案,没有必要太复杂,这是肯定的。
  针对手持便携终端的应用,融合芯片有一定的市场。比如有些经常出差的人,到不同地方可能会需要接收来自不同传输方案的信号,这就需要融合芯片。融合芯片虽然价格可能较高,但是手持便携设备本来就针对高端消费人群,他们往往不是很在意价格,而是关心时尚消费品及其服务的质量。
  而数字电视一体机一定要采用融合芯片。生产商把一体机生产出来以后,将销往全国各地。一个地区可能采用单载波,另外一个地区可能采用多载波,一体机不可能只在一个地方销售,因此必须具备接收单、多两种载波信号的功能。使用凌讯融合芯片的信道解调模块虽然会增加成本,但对于大屏幕高清电视机来说影响甚微,因此一体机采用融合芯片是合理的选择,其增加的成本是完全可以接受的。
  陈国裕  中国的地面传输标准DTMB融合了单载波和多载波,非常复杂。从技术上说,我认为是可以解决的,因为融合单载波和多载波的调制过程要进行很多的DSP运算,这些运算还需要很多的存储器。而我们的Stratix II FPGA属于性能比较高的,在它上面有比较多的存储器和数字信号处理(DSP)模块,它的体系结构提供系统时序结构、通道编码和前向纠错等功能。
  调制器利用灵活的Stratix II FPGA,可以实现标准清晰(SD)和高清晰电视(HDTV)4.813Mbps至32.48Mbps的数据速率传输,所以清华选择了我们的Stratix II FPGA来开发数字电视标准的调制芯片。
我认为现在的开发难点是标准还没有完全制定好,由于它是中国自己的标准,这是一个与美国、欧洲等地不同的标准,它希望达到很好的数字电视传输效果。此外,这标准还要支持移动接收,也就是说之后可能要用在手机应用上。这样,在这个标准的发展过程中要不断完善,所以非常适合采用FPGA这样一个灵活的平台去开发相应的产品。

  厂家纷纷推出融合芯片
  ●凌讯科技、复旦微纳已经推出全国标芯片并已进入量产。
  ●上海高清、杭州国芯的全国标芯片明年将推向市场。
  ●深圳力合微电子也即将推出全国标芯片。


  张光华  早在2005~2006年,凌讯科技就推出了符合国标的芯片:LGS-8813、LGS-8913。其中LGS-8913是公司的主打芯片,性能稳定,价格便宜。使用LGS-8913芯片制造的机顶盒销售量很大,尤其在广大农村地区颇受欢迎。
  2006年8月国家数字电视地面传输标准公布以后,凌讯科技便把精力放到支持330种模式的全国标芯片上。今年凌讯科技率先推出三款全国标芯片:LGS-8G13、LGS-8G42、LGS-8GL5。目前这三款芯片都已进入量产。
  其中,LGS-8G13是在LGS-8913的基础上进行了升级改造,价格也比较低廉。该芯片适用于户内、户外、固定及移动接收的机顶盒。LGS-8GL5集低功耗、小体积于一身,更加适用于便携式个人多媒体播放机(PMP)、超便携式个人电脑(UMPC)、USB棒和笔记本电脑等手持、便携类电视接收终端。LGS-8G42见长于其高端性能指标,既可用于数字高清电视机,也可用于普通的数字电视机,是一款理想的一体机产品配套芯片。
  周本根  复旦微纳基于市场应用的普遍需求,目前已经推出第一代国标芯片“中视二号”芯片,这是一款符合DTMB国标规范的工业量产化单芯片信道解调器,采用0.13μmCMOS制作工艺;有128根管脚的LQFP封装形式,其功能上支持QPSK、16QAM及64QAM调制的移动和固定接收工作模式;同时支持字节和时域解交织;前向纠错码率为4/9,6/9,8/9,保护间隔为420(1/9)和945(1/4)符号;在信道纠错码上满足了3种码率的LDPC与BCH的级联;各种情况下(突发噪声、回波、衰减等等)可自动选择最优信号。
  其应用范围在于地面数字电视机顶盒、SDTV/HDTV(标清或高清)数字电视接收机、移动车载数字电视及USB数字电视棒等领域。还有一款集成模拟数字混合信号功能的“中视三号”芯片及系列配套芯片也将在近期推出。
  王 尧  上海高清经过优化的完全国标融合芯片HD2910的硬件平台已经开发和测试完成,HD2910芯片目前已经投片生产,预计在明年初推出正式产品。HD2910采用国际先进的0.13μm工艺,是国内第一颗完全自主产权高性能国标完全融合芯片。
  HD2910国标融合芯片特点包括:完全符合中国地面数字电视传输标准GB20600-2006,支持国标中所有的330种模式,包括国标单、多载波,PN595,PN420等多种选项,可以满足国内高清晰度电视广播、农村标准清晰度广播、车载移动电视、高速移动接收等各种业务。该芯片具有性能优异、集成度高的多项特点,并同时具有多项业内领先的技术性能。可以对抗200μs的0dB多径,集成度高,实现了A/D、PLL等外围器件的内置,AGC由单线PDM控制,外接固定时钟。
  刘 鲲  力合微电子作为清华力合旗下专业的芯片设计公司,较早地进入了数字电视领域,根据市场需求,为数字电视应用提供优化的核心芯片及解决方案。特别是在国内电脑电视(PCTV)领域,力合微电子的LME2510系列USB数字电视控制芯片及完整完善的USB国标数字电视接收器方案都已成为目前市场的第一选择。
  在符合国家地面数字电视标准的信道解调解码芯片开发方面,进展非常顺利。力合微电子首先考虑的是市场要求,根据市场的要求推出优化的芯片。芯片公司是在为市场做产品,我们认为只有为市场而设计,芯片产品才有竞争力。力合微电子的优势之一是公司有三年多的接收机整机方案设计经验,同时我们与国内该领域内的绝大多数终端企业有多年密切的互动合作,所积累的经验及技术都将融入我们的芯片设计,使产品更好地满足市场要求。
  张 明  杭州国芯的国标芯片将在完成各类测试和试验的基础上,于2008年第一季度推向市场,支持标准所规定的全部330种工作模式,是严格符合国标的芯片产品。杭州国芯作为本土最有影响力的卫星和有线数字电视芯片开发和供应商,将在地面国标芯片开发方面,结合自身在数字电视技术研发与芯片产业化方面的经验积累,展现出自己的技术和产品优势。

  上下游互动 共推芯片发展
  ●芯片厂家与发射机厂商、数字电视机顶盒厂商以及一体机厂商建立了广泛的合作关系。
  ●国标数字电视产业链已经完整,完全可以满足市场的各类需求。


  王 尧  国标强制性实施以后,上海高清的国标产业化工作全面加速启动。公司在加快国标解调芯片、国标调制器优化、开发及生产以外,全力加快国标核心技术转移及辐射。在发射系统方面。目前,公司已经与北广科技、吉兆电子、莹电科技等近十家国内外生产企业授权和合作,研制开发出完全符合国标的、支持单多载波融合的各种调制器。
  从实际商用的情况看,国标单载波技术选项因其具有较低的发射机非线性指标要求、优越的抗邻频性能、独特的单频组网技术等,为各地电视台带来了低成本、高可靠的地面数字电视系统解决方案,为国内发射机产业带来了难得的发展机遇。
  在接收芯片方面,公司也正在全力支持国内领先的半导体公司开发完全符合国标的解调芯片,支持开发国标接收端产品的产业化。在接收终端方面,公司已经联合国内外的70余家主流的电视机及机顶盒厂家开发出了完全符合国标标准的融合机顶盒及高清数字电视一体机。可以看到,经过近1年的产业准备,国标地面数字电视整条产业链已经完整,已经可以完全满足市场的各类需求。
  张光华  凌讯科技非常注重与产业的上下游紧密合作,共同推进产业的发展。凌讯科技的产品广泛应用于数字电视一体机、家用电视机顶盒、移动电视机顶盒、PC相关产品以及便携产品等接收设备上。长虹、创维、海信、康佳、海尔、TCL、LG、三星、东芝、SONY等电视机行业巨头,以及力合、长虹、海信、同洲及其他50多家机顶盒骨干企业都与我们建立了广泛的战略合作伙伴关系。
  在数字电视地面传输的发射端,凌讯科技基于合作共赢的理念,向产业界提供调制设备的IP Core和机带调制模块以及相关的技术支持,与发射机、激励器、单频网及检测设备等厂商形成了良好的共生关系。
  凌讯科技的开放型战略吸引了几乎所有重要的发射机厂家,本国制造商有北广、吉兆、凯腾四方、康特和新光等,国外制造商有R&S、东芝和HARRIS等。中国是机顶盒的生产王国,有超过100家的厂商与我们签订了保密协议,用凌讯科技的芯片开发产品。我们后来发现太多了支持不过来,就转为支持重点的50家。
  周本根  复旦微纳在芯片开发的同时,也同步完成了系统电路设计及周边芯片的验证,并在第一时间提供了整机的解决方案给中、下游的合作伙伴及生产工厂,强化产业服务的紧密合作关系,以加速产业的生产与市场运营。
  我们已经调试好包括前端的数字调谐器10余个品牌及后端信源MPEG译码器10余个品牌的应用解决方案;应用产品包含基于国标芯片“中视二号”的高清数字电视机顶盒、LCD液晶电视一体机、数字电视车载机、数码相框电视一体机、手持式GPS卫星导航及电视一体机、USB数字电视接收棒以及符合微软最新作业系统Vista的驱动程序与自制的电脑播放软件等,这些解决方案都已经通过我们的合作伙伴进入工厂量产中,不久就能推向市场到广大的用户家中,体验数字电视带来的感官视觉乐趣。
  刘 鲲  力合微电子以其USB数字电视控制芯片产品,以电脑电视(PCTV)这一重要的数字电视终端为切入点,多年来致力于推出地面数字电视的产业化及市场发展。与国内该领域内的绝大多数终端企业已建立了密切的互动合作关系,包括国内几乎所有著名家电厂家、电脑厂家以及一大批消费电子厂家。虽然国内地面数字电视市场起步缓慢,但这些企业已经为市场的启动及发展做了大量的工作,进行了大量投入。
  张 明  杭州国芯在卫星和有线数字电视芯片产品的开发和市场推广过程中,与产业链上的相关企业建立了良好的合作伙伴关系。同时,由于公司的芯片产品已经覆盖信道解调、信源解码、视频处理等技术,因而将向业界提供完整的芯片组与软硬件整体解决方案,从而加快市场的切入过程。
  陈国裕  我们希望帮助中国推动本土这样一个标准,帮助产业链上各环节来开发和推广产品。我们在中国、欧洲和美国广播电视的著名展览上,展示和推广清华的方案,推动清华的解决方案,效果非常好。
  此外,我们也支持系统厂商的开发,在他们开发过程中,遇到FPGA的问题,我们有应用工程师给予支持。例如一家系统企业北京吉兆电子有限公司就在采用清华的方案来开发调制系统产品。他们就表示,基于这一平台将节省他们开发所需的时间和成本,将大大加速终端产品的面市时间,降低系统成本,而我们会来支持他们在开发产品时的FPGA的问题。


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