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半导体

弥补TD-SCDMA短板 RF芯片国产化在即

  近日,《中国电子报》记者接连获得两条消息,一条是锐迪科微电子(上海)有限公司发布的“中国3G技术最新突破,锐迪科微电子推出全球首颗CMOS单芯片TD-SCDMA射频(RF)芯片”;另一条是鼎芯半导体(上海)有限公司发布的“全球首个CMOS TD-SCDMA射频芯片组打通中国本土3G产业链,中国芯首获国际认可,世界一流”。其中一个强调“全集成、单芯片”,另一个则使用了“芯片组”的概念,对于这个“首款”,争论谁是“李逵”谁是“李鬼”似乎意义不大,笔者认为,只要是能够促进我国具有自主知识产权的TD-SCDMA产业发展,那就都是好汉。
弥补TD“短板”意义重大
“把中国自主3G标准TD-SCDMA发展为一个成熟的产业,既是国家战略,也是一个极其艰巨的任务。就具体工程问题而言,支持手机功能的两大核心芯片之一的射频收发芯片一直是中国无线通信和3G产业的薄弱环节。”中国TD-SCDMA产业联盟秘书长杨骅这样认为。
纵观我国目前的TD-SCDMA产业发展,在TD-SCDMA手机基带芯片领域,展讯、天碁、凯明和重邮都取得了重大进展;在多媒体处理芯片领域,智多微电子等公司成绩斐然;而在关键的TD-SCDMA手机RF芯片领域,此前国内比较知名的只有采用BiCMOS技术的广晟。因此,此次采用更为先进的CMOS工艺的TD-SCDMA手机RF芯片的发布着实意义重大。 在接受《中国电子报》记者采访时,鼎芯半导体公司总裁兼首席执行官陈凯博士表示,以往有种说法叫“TD-SCDMA产业的短板在手机,手机的短板在芯片,芯片的短板在RF芯片”,但是现在,“这个短板肯定是不见了!”陈凯自豪地宣布。
日前,鼎芯半导体通过国际业界顶级学术会议“国际固态电子电路大会(ISSCC)”宣布开始提供自主研发的TD-SCDMA射频与模拟基带工程样片,这也是“国际固态电子电路大会(ISSCC)”第一次接受中国企业发表完整芯片。
而具有成功量产经验的锐迪科微电子推出的这款单芯片同时集成了射频收发功能和模拟基带(内置ABB)功能,实现了真正意义上的单芯片。公司两个月前就把样片交与几大基带厂商测试并获得认可,测试显示,公司推出的该款芯片具有很多国外公司产品都不具备的优势,这意味着在TD-SCDMA终端领域国产射频芯片完全有能力替代国外产品,国内手机制造商从此可以结束核心芯片依赖国外公司的局面。
国内厂商优势明显
据信息产业部预测,2007年中国TD-SCDMA手机市场规模将达到200万部,后年达到1100万部。虽然陈凯和锐迪科微电子公司销售总监樊大磊在接受《中国电子报》采访时都表示,由于政策因素,市场规模很难非常准确地进行估计,但是在TD-SCDMA手机RF芯片领域的竞争中,国内厂商将占据明显优势。
国外从事这一领域的主要是ADI和美信两家厂商,不过他们都采用BiCMOS技术。樊大磊分析到:“从技术上讲,BiCMOS比较落后,目前,国际上做WCDMA手机RF芯片的厂商都转向采用CMOS工艺了,例如,TI和英飞凌等。CMOS的优势是便宜,因为越多人来开发CMOS工艺就越便宜。目前,一大半的工厂投资都在CMOS上,这样工厂的效率提高,工艺先进本身就带来成本的降低。”
由于TD-SCDMA手机RF芯片市场规模尚显模糊,国外巨头并没有大举进入这一市场。樊大磊分析到,以2008年TD-SCDMA手机市场规模在1000万部左右来计算,一部手机需要一个RF芯片,RF芯片价格与市场规模相关,根据以往小灵通市场的经验,预计达到1000万部的市场规模时,TD-SCDMA手机RF芯片的价格大概在3美元,这样算来,2008年市场总值也就是3000万美元左右。这显然很难勾起国际巨头的兴趣。
一旦我国以最大力度支持TD-SCDMA标准或者这一标准走向世界,市场规模急剧扩大国际巨头对TD-SCDMA手机RF芯片市场加以重点关注时,我国企业还有优势吗?对此,我们似乎不必过分担心。陈凯认为,芯片的设计是漫长的过程,不是说进来就能进来的,船小好掉头,我国政府对于3G牌照的发放也会有各种策略,到时国外企业想再进入这一市场不一定来得及。樊大磊也持类似的观点。他说:“新兴公司没有包袱,便于及时调整策略,而国际巨头则不然。”
打铁还需自身硬。陈凯说:“竞争最终需要靠实力说话,这一点鼎芯很有信心。公司发布的TD-SCDMA手机RF芯片被ISSCC认可就是对公司实力的证明。我们芯片的功耗比国外TD-SCDMA射频芯片节省25%%-30%%。”樊大磊表示,锐迪科始终重视对硬件、软件和人员的投资,早在两年前公司成立之初就采用CMOS工艺,对此后开发的所有产品包括已经量产的SCDMA、PHS等都能提供包括RF、PA和SWITCH在内的完整的射频前端解决方案,射频收发芯片也都采用了CMOS工艺。这款TD-SCDMA产品也不例外。除射频芯片之外,锐迪科同时研发成功TD-SCDMA功率放大器和射频开关。
紧密合作国内TD厂商
作为TD-SCDMA手机产业的关键环节之一,RF芯片的开发离不开与基带芯片开发商以及系统商的紧密合作,锐迪科微电子和鼎芯半导体都表示,与TD-SCDMA产业内的其他厂商合作,共同推动TD-SCDMA民族产业的发展是最大的心愿

说到做到。锐迪科微电子和鼎芯半导体都与产业链上下游厂商进行了卓有成效的合作。
锐迪科微电子透露,公司与国内所有TD-SCDMA基带芯片设计公司都保持了良好的合作关系,与大唐移动、展讯、凯明、重邮等的合作取得了实质性进展,已经通过了国内重要基带厂商的测试。同时,目前公司也在与TD-SCDMA系统厂商积极接触,主要包括方案公司浙江华立和系统厂商中兴通讯等。樊大磊说:“我们的产品支持所有基带芯片,我们完全有能力选择与基带芯片捆绑提供产品的模式,当然这取决于合作的模式和意愿。”
陈凯表示,TD-SCDMA产业联盟本身就是在促进产业链上下游的合作。作为联盟唯一的RF芯片成员,在进行芯片设计之前的三四个月内,鼎芯半导体的芯片设计总设计师和架构师要与基带芯片开发商的工程师在接口方面进行3轮探讨,所以公司现在开发出来的芯片可以接入国内所有的基带芯片,在接口方面没有任何问题,这需要付出极大的努力。他说:“鼎芯在TD-SCDMA项目上取得的进展离不开展讯、凯明、大唐、天碁和重邮等基带芯片合作伙伴以及夏新、中兴、华立、联想等手机企业的大力协作和支持。”
对于能否实现TD-SCDMA芯片的完全国产化,陈凯表示完全可能,并称目前国产化的时机已经成熟。锐迪科微电子认为,公司与TD-SCDMA产业链上下游企业的紧密协作和技术沟通,确保了射频芯片从设计到量产的顺畅,使国内企业全力打造真正意义上的“中国芯”成为一种可能。
    相关链接
    TD-SCDMA主流RF芯片
CMOS射频收发器CL4020
鼎芯开发的CMOS射频收发器(CL4020)和模拟基带(CL4520)芯片组是能支持展讯、凯明、天碁和重邮等所有国内基带厂商接口的中国本土射频芯片方案。
集收发功能于单芯片的CL4020双频(1880MHz-1920MHz;2010MHz-2025MHz)收发器采用先进的零中频架构和CMOS工艺,集成了低通滤波器和∑-Δ小数分频锁相环,外围器件少,成本和功耗低,完全按照商用化的要求自主开发设计。其发射通道EVM小于4%%(TD标准要求17%%),锁相环相位积分噪声(1kHz-640kHz)达到0.85度,整个接收通道的噪声系数小于4dB。
中国TD-SCDMA产业联盟秘书长杨骅表示,从鼎芯被选入TD-SCDMA产业联盟承担TD-SCDMA国家专项,到取得今天这样的良好进展,对中国本土3G通信产业链完成布局和早日商用化起到了积极的推动作用。
单芯片TD-SCDMA RF芯片
锐迪科微电子独立开发并拥有自主知识产权的第三代移动通信TD-SCDMA终端射频芯片,已经完成工程样片流片和基带厂商测试。
锐迪科微电子结合公司射频集成电路领域取得的最新成果,在0.18微米CMOS射频工艺技术上,创新性地设计和研发了TD-SCDMA全集成射频芯片,采用世界上先进的数字/模拟混合信号CMOS半导体技术和数字零中频(ZERO-IF)接收结构,在提高集成度和降低成本方面取得重大突破,大大降低了手机版的设计难度,并为今后实现基带芯片和射频芯片完全集成预留了发展空间。该射频收发器方案支持目前普遍使用的国外方案支持的2010MHz-2025MHz频段,并同时支持1880MHz-1920MHz频段,可以在两个频段间自由切换;并突破性地在基带信号上采用硬件DSP处理技术,克服了诸多技术难题,极大提高了芯片性能,降低了功耗和成本。


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