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工具与IP

TD-LTE芯片企业巡礼系列报道之:TD-LTE芯片须适应互操作需求

——访Marvell移动产品市场总监张路博士


随着LTE在全球部署的加快,业内普遍认为,2012年是LTE发展的关键一年。由于LTE是纯数据网络,只提供高速数据业务,因而需要与具有高质量语音业务的2G、3G技术融合发展,多模LTE解决方案成为必备技术。美满电子(Marvell)移动产品市场总监张路博士在接受《中国电子报》记者采访时指出,因为多模LTE提供最高程度的集成技术,从而为优化和再利用提供了机会和可能。


需协调不同频谱资源


如何协调不同的频谱资源,对TD-LTE乃至LTE是否得以广泛采纳和部署至关重要。


张路进一步提到,多模LTE解决方案面临多重挑战,主要挑战是要支持日渐增多的频段,以满足部署和漫游需求。在TD-LTE方面,目前,中国移动需要为TD-LTE应用在38频段、39频段和40频段提供支持;在日本,Softbank在41频段上提供TD-LTE服务;而在美国,ClearWire也计划在41频段上部署TD-LTE技术。对于LTE
FDD,使用的光谱频段更具多样性。在美国,Verizon
Wireless利用700兆赫的13频段,而AT&T则利用700兆赫的不同的次频段。根据GTI的数据,为了支持在不同的LTE应用(网络)上的漫游,一台终端设备需要支持近17个不同的频段,显而易见,这对成本和性能有很大的影响。如何协调不同地域和国家之间的频谱资源,将对TD-LTE乃至LTE得以广泛采纳和部署起着至关重要的作用。


“因而在设计上,需要能够适应不断提升的LTE互操作需求;在技术上,需要提供稳健的切换能力及低功耗性能。”张路表示。


前不久Marvell发布了业界最先进的多模TD-LTE调制解调芯片PXA1802,能够支持无缝的移动通信,实现在TD-LTE和TD-SCDMA、TD-LTE和EDGE及TD-LTE和LTE FDD之间平滑的切换。


系统级解决方案是开发重点


OFDM信号包含了多个窄频讯号,降低了发射效率,因此需要针对此开发更好的解决方案。


而由于多模LTE智能手机一般需要配备3G芯片和LTE基带芯片,这样的架构对功耗优化带来很大的挑战。张路指出,因为3G和4G无线接收发射器各自独立运行,这样在测量、处理、协调等方面会造成许多重复。


而Marvell在这方面已有所准备。张路提到,由于Marvell的多模LTE基带芯片将GSM/EDGE、TD-SCDMA
HSPA+、TD-LTE及LTE
FDD基带集成到单芯片上,因此可以利用多射频方面的知识,在协议栈中最大化地实现重复利用,从而提升切换性能,同时降低功耗。此外,Marvell也在积极为包括CSFB、VoLTE在内的语音解决方案研究开发新的技术。


工艺也是影响TD-LTE芯片功耗的关键,业界认为TD-LTE芯片较为适用28nm工艺,而目前这一工艺尚未成熟。张路对此表示,虽然包括28nm甚至是14nm在内的、更高的半导体制程节点使芯片设计面积和相关功耗能得以降低,但是最根本的问题是怎样开发出一个系统级的解决方案,以提高OFDM无线电技术的功率。OFDM信号的特性是它包含了多个窄频讯号,其信号轮廓和峰均比值很高,导致了发射效率的降低,因此需要针对OFDM信号开发更好的解决方案。


明年将推SoC系统方案


TD-LTE可能首先在中国之外的地区实现商业化部署,但中国仍然是最大的TD-LTE移动市场。


目前TD-LTE在全球的部署正在展开,但市场表现不一。张路提到,由于各国频谱管制政策和法规不同,TD-LTE可能首先在中国之外的地区实现商业化部署。然而,中国仍然是最大的TD-LTE移动市场,中国移动为部署TD-LTE也出台了一系列的策略,推动了TD-LTE走强。Marvell将继续和中国移动及全球主要的移动运营商展开合作,进而开发和提供单模和多模LTE解决方案。


“目前,Marvell在GSM/EDGE、TD-SCDMA、WCDMA及LTE方面拥有基带技术,Marvell已经是TD-SCDMA智能手机平台的领导者,我们在LTE市场最初的发展重点是为TD-SCDMA/TD-LTE/LTE
FDD及WCDMA/LTE FDD开发解决方案。随着LTE市场的发展,将在合适的时间开发WCDMA/TD-LTE技术。”张路进一步指出。


而在业界关注的专利方面,张路表示,Marvell在早期致力于LTE标准的设立,在这方面积累了大量的专利技术,并将继续推动创新,开发更多的技术和专利。


谈及未来布局,张路指出,Marvell将继续开发强大的TD-LTE智能手机平台,将高性能应用处理器、低功耗技术、SoC芯片技术与Marvell成熟的多模LTE基带技术相结合。凭借Marvell行业领先的应用处理器技术,Marvell推出的基于40nm工艺的LTE基带芯片PXA1802能够支持包括数据软件狗、LTE
MiFi及LTE智能手机在内的多种技术。2013年,Marvell将致力于单芯片片上系统解决方案的开发,将领先的基带集成到高性能、多核应用处理器技术中。


 


元器件观察



电力电子业发展正当时





( 龚巍巍 工业和信息化部电子科学技术情报研究所博士)



国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》极大地促进了我国新一代战略性新兴产业的发展。根据国务院发展研究中心“重点产业调整转型升级”课题组测算,仅新一代信息技术一项,其信息网络及应用市场规模至少达到数万亿元,数字电视终端和服务未来6年累计可带动近两万亿元的产值。而在这些领域中,几乎无一能离开电力电子这一重要产业支持,我国电力电子产业的发展正面临着时代机遇。


然而,由于我国电力电子产业本身起步较晚,加之在发展前期并没有引起足够的重视,使得我国电力电子产业一直在外资的包围中蹒跚前行。目前为止,我国高性能大功率IGBT市场几乎全部被外资企业所占领,国内生产企业甚至无一家具有完整的生产线,国内电力电子产业发展困难重重。


尽管如此,但这并不意味着国内企业完全没有机会。我国电力电子企业经过一段时间的积累,已经具备了一定的生产能力:在材料方面,天津中环半导体股份有限公司的区熔单晶硅产销量已位居世界第三位;在非全控型器件方面,我国企业也具备了一定的优势,如在FRD器件方面,国产器件在国内市场占有80%%以上的份额;在全控型功率半导体器件方面,我国已经具有中低端性能器件的生产制造技术,多家企业对于600V~1200V、20A~80A
IGBT器件的生产进入了中试阶段,可以说我国电力电子产业已经具备了一定的基础,只是亟须进一步拓展市场。当前国外大厂的主要市场集中于电力电子、电机节能、汽车电子等领域,而在家电节能市场,国产功率电子器件是有机会获得一席之地的。家电领域使用的IGBT电压通常在1700V以下,在此范围内,我国企业已经可以量产此产品。另外,国产化器件的成本较国外企业低15%%~20%%左右,如果进行国产化替代,将使家电企业的成本显著降低,这在激烈的家电市场竞争中无疑是很有吸引力的。


综上所述,我国电力电子产业在外部环境、自身能力、市场机会方面都面临着很好的机遇,目前还需着力在高性能大功率器件及模块技术方面实现突破。目前我国电力电子企业通过收购国外企业和在为国外公司进行代工生产的过程中也已掌握了一些技术,实现最终的突破只是时间问题。



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