单芯片化——手机发展的必然趋势

    手机的发展趋势 
    当前手机正在从2G((]SM)2.5G(GPRS)2.75G(EDGE)向3G(WCDMA，CDMA20001XEV—DO，TD-SCDMA)3.5G(HTDPA)过渡。HSDPA为高速下行链路分组接入，是一种3GPP标准，可使WCDMA网络更快、更智能，3.5G用户将从2006年底250万户到2010年2亿户。2007-2008年将推出HSUPA(高速上行链路分组接入)，以提高频谱效率和缩短WCDMA上行链路的反应时间。 

    当前全球手机有三大发展方向： 
    高端手机，它以智能手机和3G/3．5G手机为代表，主要功能是通信+多媒体+娱乐。 

    低端手机，它以功能简单，价格低廉为特点，主要功能是通话+收发短信息。 

    适用于某一行业应用的手机，它针对某一行业应用而设计，不仅可大大降低成本，而且可满足用户特殊需求，如GPS(全球定位系统)手机、NFC(近短距无线通信)手机等。

    低成本/超低成本手机单芯片 
    低成本手机是指手机芯片生产成本低于30美元的手机，超低成本手机是指手机芯片生产成本低于20美元的手机，它的对象是亚洲、东欧、拉丁美洲和俄罗斯的新用户。据赛诺公司预测，国内低成本/超低成本手机将占2007年中国手机市场的一半以上。 

    实现低成本/超低成本手机的关键是要完成单芯片解决方案，其焦点是RF收发器能否集成到单芯片上。通常采用二条腿走路方针，先搞双芯片(基带芯片+RF芯片)，然后搞单芯片，高通和英飞凌都是如此。所谓单芯片是指数字基带、模拟基带、RF收发器、电源管理、存储及大部份接口功能集成在单一芯片上，RF前端如PA、滤波器、部分电源器件仍在外面。手机单芯片的好处：降低功能、减小分立器件数量、降低物料成本、节约电路板面积、可制造出外形纤巧、成本低廉的手机。目前低成本/超低成本手机以通话+短信息为主，预计2011年前，彩屏、FM收音将成为其基本功能。提供低成本/超低成本手机单芯片的厂商主要有TI、高通、英飞凌，还有飞思卡尔、NXP等。 

    英飞凌于2006年推出E—GOLDVoiceUCLl超低成本手机平台，它是GSM/GPRS基带处理器+RF收发器及电源管理的双芯片方案。2007年又推出E—GOLDVoiceUCL2平台，它是GSM单芯片方案，采用130nm工艺，在单芯片上集成基带处理器、RF收发器、电源管理、SRAM等，芯片尺寸8×8mm，生产成本16美元，2007年4月量产，并被诺基亚手机相中。
  
    高通于2006年8月推出CDMA2000手机单芯片QSCll00方案，并向超低成本方向发展。它在单芯片上集成基带调制解调器、RF收发器、电源管理、内存等。 

    TI在巴赛罗那2007年3GSM会上推出超低成本手机第三代GSM解决方案——LoCostoULC单芯片平台，它是已量产的LoCosto系列解决方案的扩展，其特点是大幅度提高语音清晰度与音量、延长电池使用寿命、支持多种高级特性，如增强型彩屏、FM立体声、MP3彩铃、拍照和MP3回放等。它将于2007年上半年提供样片，2008年量产。联想、夏新、波导、TCL、康佳都采用TILoCosto系列解决方案。目前市场上基于TILoCosto单芯片手机转换价格在30美元以下，若语音+黑白屏转换价为20美元以下，若加上彩屏或MP3功能为25美元。所谓转换价格是指运营商付给手机OEM的价格。超低成本手机的运作模式通常由运营商直接向手机OEM定制。TILoCosto单芯片集成ARM7和C54xx系列DSP及丰富外围功能，如支持NAND闪存接口和MicroSD接口等，其出货量已达几百万块，15家手机厂采用TILoCosto单芯片推出30余款超低成本手机。 

    SiliconLab．(已被NXP收购)于2006年9月推出GSM手机单芯片Si4901，它将电源管理，ARM控制器，电池接口，充电电路，数字基带，模拟基带，及RF收发器集成在单芯片上。 

    NXP将于2007年夏天出货GSM/GPRS手机单芯片，2008年推出EDGE/3G手机单芯片。 

    3G/3.5G手机单芯片 
        据2007年2月UMTS论坛透露，2007年初全球WCDMA3G用户突破1亿户大关，CDMA20001XEV-DO用户5000万户，全球使用3G用户超1．5亿户，2007年底各种3G用户超2．75亿户；2010年3G用户8亿户，其中WCDMA占3G用户总数的75％。至2006年9月，全球55个国家或地区已有120家运营商布署HSDPA，其中已有58个HSDPA网络提供商用。 

    日本NTTDocomo、瑞萨、富士通、松下电器、夏普、索爱于2007年2月联合推出下一代基于Symbian操作系统和瑞萨单芯片SH—MobileG2平台，支持HSDPA，2008年3季度推出支持3G(WCDMA/HSDPA)和2G(GSM/GPRS/EDGE)双模通信的手机。 
        高通于2006年11月推出WCDMA/HSDPA手机单芯片方案，QSC6240单芯片支持WCDMA和GSM/GPRS/EDGE，QSC6270单芯片支持WCDMA/HSDPA和GSM/GPRS/EDGE，下行速度3．6Mbps。由于WCDMA手机单芯片集成度较高，预计将在今后6—9月上市，如QSC6270单芯片将在2007年3季度上市。两块单芯片均采用65nm工艺，可节约电路板面积50％，它是全球首批WCDMA/HSDPA手机单芯片方案，在单芯处上集成基带调制解调器、RF收发器，多媒体处理器，电源管理等，芯片封装尺寸12×12mm，300万像素，72和弦铃声。 

    TI于2006年底推出支持EDGE、多媒体功能OMAP-VoX手机单芯片eCosto，首款产品为OMAPl035，它支持300万像素的数码相机，以每秒30帧播放的QVGA屏，10万多边形3D游戏，JAVA硬件加速，并支持多个连接功能，如移动电视，USB2.0、WiFi、AGPS、蓝牙等，eCosto集成ARM9和C55xx系列DSP，采用65nm工艺，2007年提供样片，2008年量产，最新的OMAP3手机平台支持手机实现D1分辨率的H.264视频流，完全具有DVD画质，最终将所有功能集成在单芯片上。 

    未来手机单芯片大战 
    未来手机的最终目标是替代PC，未来手机单芯片大战的主角将是英特尔与TI，博通是主要配角。 
    英特尔是全球半导体市场的“老大”，又是PC处理器的霸主，它对手机市场虎视眈眈，因为目前手机用户数已是PC的2倍，手机发货量更是PC的4倍，这么诱人的市场能不动心吗?表面上2006年初英特尔卖掉手机相关的产品线，这并不意味着英特尔要退出手机市场，相反，退后一步海阔天空。英特尔还计划今后10年的宏伟目标，推出超微薄电脑(uMPC)，让UMPC+WiFi／WiMAX来控制未来的手机市场。正在开发UMPC单芯片平台，2007年推出针对UMPC的嵌入式1A处理器芯片组，并将南北桥整合成一个芯片。2008年芯片组与嵌入式处理器集成单芯片方案，即UMPC的主芯片将从目前的三块变成单片，这样UMPC的可取代PMP、PDA和手机。英特尔针对视频市场还推出oLoRivc平台，未来英特尔在PC、新兴视频消费电子、手机上全部采用X86架构。 

    TI不仅已推出低成本/超低成本手机单芯片，2．75G手机单芯片，而且还推出可统领所有视频应用的集成单芯片达芬奇平台，它可用于IP机顶盒、DVR、视频监控，手持PMP等。达芬奇平台希望成为像．PC一样的开放式架构，TI还将推出3G/3．5G手机的单芯片。 

    博通也不放弃未来手机单芯片，提出了超级芯片概念，将宽带无线接入和宽带应用技术都融合在未来手机上，先集成蓝牙，FM收音，然后集成WiFi，最后集成DVB—H、WiMAX。博通至少支持EDGE以上的功能，并将多媒体集成在单芯片上。 

    手机单芯片化是手机发展的必然趋势。2006年低成本/超低成本手机平均售价35～40美元，2007年降至20美元，主要对象是新兴用户。3G手机单芯片主要对象是换机用户，目标价格100美元，前景多么诱人。