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手機芯片廠商以及主要產品概述

國外主要手機芯片廠商和產品
·高通（QUALCOMM）
??? 作為CDMA鼻祖的高通，除了CDMA技術標準之外，最基礎的領域就是芯片制造。一方面，高通要推動全球的CDMA發(fā)展，只有在手機芯片上有所突破，才能讓制造商生產出合格的產品；另一方面，由于芯片在通信終端中是最低層的部分，也是利潤較高、門檻較高的領域，占據(jù)了這一領域，事實上就是占據(jù)了最大的優(yōu)勢，因此作為高通，必須占領芯片這一優(yōu)勢，這樣才能在戰(zhàn)略上戰(zhàn)勝其他的對手，獲得更多的利益。
??? 截至2005年底，高通銷售的芯片組達到20億個，這進一步鞏固了高通在芯片這一領域的地位。在截至2006年3月底的第1季度中，高通總共銷售了4 600萬個芯片，營業(yè)收入增長了34%。高通芯片組的迅速發(fā)展，極大地推動了CDMA技術的強勁增長，并使高通成為當今最大的3G技術供應商。
??? 當今世界有相當數(shù)量的3G手機使用的是高通的解決方案，它融合了多媒體、連接、存儲、定位和應用技術套件所提供的用戶界面功能，可以支持數(shù)百萬像素拍照、可視電話、流媒體內容、3D游戲、CD品質的音頻回放、DVD品質的視頻回放以及綜合GPS定位技術。這些功能使制造商可以開發(fā)出經濟高效的手機，充分利用3G網絡的帶寬優(yōu)勢。
??? 同時，高通還在為B3G的芯片繼續(xù)努力著。2006年11月，高通公司正式對外宣布，已經成功研制出了能夠支持傳統(tǒng)的UMTS網絡與HSDPA高速無線數(shù)據(jù)傳輸網絡的單芯片" title="單芯片">單芯片解決方案。作為美國高通QSC（QUALCOMM Single Chip）家族當中的最新成員，QSC6270和QSC6240集成了GSM、GPRS、EDGE、WCDMA和HSDPA的通信芯片，以及基帶調制解調器和一個多媒體處理器。由于采用了全新的65納米制程工藝，因此此顆芯片的耗電量將大為降低。而先進的電源管理技術也將會使手機電池的使用時間得到進一步的提升。QSC6270和QSC6240這兩種最新型的芯片都將會在2007年正式出貨。
·德州儀器（TI）
??? 作為當今世界最大的手機芯片生產商，德州儀器一直以來就致力于2G/2.5G，3G和B3G手機芯片研究設計。
??? 說到TI，大家第一個想到的就是智能手機。可以這樣說，正是智能手機在很大程度上推動了TI手機芯片的飛速發(fā)展以及獲得豐厚的利潤。智能手機很好地集語音通信、多媒體與電腦功能于一體，代表三網融合的方向。隨著3G峰期的到來，高端智能手機將很快成為手機市場的主流產品。于是TI抓住了智能手機這個廣闊市場，迅速地推出了可擴展的開放式OMAPTM 處理器平臺，堪稱是無線世界發(fā)展的里程碑。TI的OMAPTM平臺提供了語音、數(shù)據(jù)和多媒體所需的帶寬和功能，可以極低的功耗為高端2.5G和3G無線設備提供最高的性能。TI還提供了OMAP解決方案，將無線調制解調器與專用應用處理器完美地組合在單個芯片上。
??? 許多著名的無線設備制造商，諸如諾基亞、愛立信、Palm、惠普公司及索尼等業(yè)界頂尖的設備制造商和主要設計制造商均宣布支持TI的OMAP處理器平臺。此外，領先的OS廠商，包括 Symbian、微軟、Sun Microsystems及其他廠商與TI也進行了密切合作，已將其解決方案移植到了TI的OMAP處理器上。OMAP平臺通過支持Symbian OS、Microsoft PocketPC 2002及Windows CE、Palm OS、Linux、Java、ARM Instruction Set及C/C++，為軟件應用開發(fā)商提供了易于使用的開放式編程環(huán)境。
??? 目前TI的主流應用處理器是OMAP730。OMAP730是集成了ARM926TEJ應用處理器和TI的 GSM/GPRS" title="GSM/GPRS">GSM/GPRS數(shù)字基帶的單芯片處理器。由于集成了40個外設在單芯片中, 基于OMAP730的設計只需要上代處理器一半的板級空間。此外OMAP730具有獨特的SRAM frame buffer用于提高流媒體和應用程序的處理性能。OMAP730處理器還提供復雜的硬件加密功能，包括加密的引導程序，操作的加密模式，加密的RAM和ROM，并對一些加密標準提供硬件加速。
??? 2006年11月在北京舉行的3G峰會上，TI宣布推出一款全新 OMAP-Vox(TM)單芯片解決方案——“eCosto”。該款最新單芯片平臺完美結合了 TI 多項成功技術，如在已量產的“LoCosto”低成本平臺上采用的 TI 創(chuàng)新DRP(TM)技術；以及在TI OMAP-Vox系列中實現(xiàn)量產的 OMAPV1030上采用的多媒體技術。新型“eCosto”平臺系列的首款產品 OMAPV1035 單芯片解決方案將采用65納米制造工藝，并支持 GSM、GPRS以及EDGE等標準。

國內以TD-SCDMA為主的手機芯片廠商和產品

·天碁(T3G)
??? 天碁科技是一家獨立的TD-SCDMA終端核心技術設計公司，在3G無線通信領域為終端設備制造商和手機設計公司提供TD－SCDMA終端核心技術產品及支持，包括終端芯片組、協(xié)議棧軟件、終端參考設計及客戶化技術支持等。
??? 天碁科技自主設計的TD－SCDMA終端基帶Modem芯片是在天碁科技所掌握的核心算法基礎上開發(fā)出來的，在開發(fā)的過程中經過了充分的仿真和原型機的驗證，具有極高的性能和穩(wěn)定性。該芯片接口靈活、功能強大，兼容多家芯片電器特性，支持多家芯片公司（例如NXP和Motorola等)的GSM/GPRS/EDGE系統(tǒng)解決方案，從而實現(xiàn)高端的雙模手機功能。
??? 天碁科技的TD-SCDMA終端基帶Modem核心芯片是針對3GPP TD-SCDMA標準自主研發(fā)的終端物理層數(shù)字信號處理芯片。它提供強大數(shù)字信號處理能力，可完成整個TD－SCDMA終端物理層的所有處理工作。
????Modem芯片可應用于TD-SCDMA/GSM/GPRS 高端多模終端，也可用于低端的TD－SCDMA單模終端，并且可應用于無線數(shù)據(jù)接入模塊或PCMCIA卡等。圖1給出了TD-SCDMA/GSM/GPRS雙終端方案框圖。

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??? 目前，T3G正致力于HSDPA和HSUPA的芯片的研究和開發(fā)。圖2描述了天碁科技HSDPA應用顯示芯片。

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??? 天碁科技首席技術官張代君博士在2006年的3G峰會上表示：天碁科技將于2007年年中推出支持HSDPA、采用90納米工藝高度集成的基帶芯片，2007年下半年采用該款芯片的終端就會面市。而且天碁科技今后將繼續(xù)支持HSUPA，然后是支持三載波HSDPA，2007年年底或者2008年將推出支持HSUPA的芯片。
·展訊
??? 展訊走的是高集成度單芯片解決方案的方向，將3～4顆芯片實現(xiàn)的功能集成到一顆芯片中，將數(shù)字基帶、模擬基帶、電源管理和多媒體芯片集成在一起?，F(xiàn)在除了射頻芯片之外，跟通信有關的所有芯片基本上都集成了，而且是雙模的單芯片解決方案。高集成度解決方案一方面降低了元器件的采購價格；另一方面降低了終端廠商的開發(fā)難度，終端廠商的研發(fā)周期和成本也相應地大幅度降低，推出新產品的速度更快，能夠搶占市場先機，獲得更高的利潤率。展訊的單芯片解決方案采用相對成熟的方案，展訊公司的GSM單芯片已經大規(guī)模量產，只是在其中加入TD-SCDMA的功能。
??? 將基帶芯片和射頻芯片集成在一起，目前而言還很難實現(xiàn)，這需要基于技術的不斷發(fā)展。采用不同的工藝將會對芯片功能和集成度有一定影響。工藝只是成本的一部分，算法和電路如何設計也是非常重要的部分，這是展訊的優(yōu)勢。因為從技術路線到電路設計、再到算法展訊都處于國際領先水平。
??? 展訊通信公司開發(fā)成功的基帶芯片有SC6600系列、SC6800系列和SC8800系列，其中SC8800系列是業(yè)界目前惟一采用單芯片方案的TD-SCDMA/GSM/GPRS雙?；鶐酒? 是世界上最早成功支持TD-SCDMA 3G標準的雙模芯片，是劃時代的3G產品。SC8800系列是業(yè)界集成度最高的TD-SCDMA/GSM/GPRS雙模基帶芯片，它采用了先進的數(shù)字/模擬混合信號CMOS半導體技術，在單顆芯片中集成了完整的數(shù)字、模擬基帶電路和電源管理電路，同時集成了豐富的多媒體應用。
??? 展訊公司的SC8800系列芯片提供給客戶一個完整的性價比最優(yōu)的TD-SCDMA/GSM/GPRS雙模多媒體基帶芯片解決方案。
·凱明（COMMIT）
??? 凱明信息于2005年開發(fā)出新一代TD-SCDMA/GSM雙模芯片組“火星”，并于2006年5月圓滿完成室內測試及室外現(xiàn)場驗證，穩(wěn)定實現(xiàn)PS 384kbps、CS 64kbps等數(shù)據(jù)業(yè)務，省電水平接近3G商用標準。
??? 基于凱明信息方案的強大平臺處理能力，目前在“火星”終端方案上已采用軟件解碼方式實現(xiàn)了MP3和MPEG4的實時播放。通過軟件方案實現(xiàn)多媒體功能，可在最大限度降低終端總體成本的同時，為手機公司提供更多的設計靈活性選擇。
??? 由于凱明的TD-SCDMA雙模方案采用90nm/130nm半導體工藝，同時內嵌ARM9和DSP內核，因此在同等價格下，凱明方案將提供更強大的功能和更優(yōu)異的性能，即具備非常高的性價比。圖3是凱明TD-SCDMA/GSM/GPRS雙模終端芯片組解決方案。

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·重郵信科
??? 重郵信科是國內最早從事TD-SCDMA移動終端研發(fā)的單位之一，首批參與我國TD-SCDMA標準制定工作，為我國制定TD0SCDMA移動通信標準做出了積極的貢獻，獲得了國家科學進步2等獎。2003年獨立自主研制了世界第一款TD-SDCMA手機，結束了我國TD-SCDMA第三代移動通信只有系統(tǒng)沒有終端的歷史。2005年成功研制了世界上第一顆0.13微米工藝的具有自主知識產權的TD-SCDMA手機核心芯片——“通芯一號”，實現(xiàn)了從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的跨越，標志著我國3G芯片的關鍵技術達到了世界領先水平，使3G手機芯片走向商用化，為民族通信事業(yè)振興做出了重大貢獻。
??? 重郵信科“通芯一號”芯片是符合3GPP TD-SCDMA標準自主研發(fā)的手機芯片，它具有優(yōu)良的總體構架和實現(xiàn)算法，并經過了充分的仿真和驗證，具有極高的性能和穩(wěn)定性，可完成TD-SCDMA手機物理層、協(xié)議棧和應用軟件所有處理工作。

未來手機芯片發(fā)展趨勢展望

??? 可以這樣說，芯片決定著未來移動通信技術的發(fā)展速度。在3G時代，芯片設計商們已經展開了激烈的角逐，那么在未來移動通信的發(fā)展過程中，誰設計出主導市場的芯片，誰就將是贏家。正如前面所說，3G以及B3G的手機芯片的設計必須遵循的原則就是：在功能滿足業(yè)務的前提下，成本不斷最小化。這樣就需要芯片設計商們不斷改進芯片設計，不斷提高芯片的處理速度，提高集成度，增加多媒體功能及支持不同的通信協(xié)議等。
??? 現(xiàn)在3G終端芯片方案主要有兩個發(fā)展方向。一個方向是基于基本功能，向低成本發(fā)展，不進行復雜功能的增加，主要面對低端消費群體；另一個方向是在基于可接受成本的前提下，功能要不斷增強，數(shù)據(jù)傳輸速度越來越快，業(yè)務提供越來越完善，主要面對中高端消費群體。
??? 下面介紹手機芯片在未來移動通信的幾個發(fā)展趨勢以及簡要分析。

手機芯片單芯化

??? 未來手機一定是朝著功能更強、處理速度更快、外形更輕薄和小巧的方向發(fā)展。在融合了手機和掌上電腦的性能特點之后，它不僅將擁有當前的手機特征，還將具備高清晰錄像、收看電視等全新功能。
??? 顯然，未來手機將會集成更為豐富的功能，但同時也要求手機體積更加小巧，外觀設計更為自由、不受拘束。在這樣的矛盾下，電路集成密度更高的單芯片無疑是一條解決之道。
??? 所謂的“單芯片”，就是將數(shù)字基帶、模擬基帶、收發(fā)芯片、部分管理芯片、存儲以及大部分接口功能集成在一顆單芯片中。由于單芯片整合了基帶和射頻芯片，因而可以大大節(jié)約手機的內部空間，而且還可以大幅降低能耗。同時對半導體廠商而言，一方面，從功能最簡單、技術最成熟的GSM手機單芯片入手，可以為下一步開發(fā)更先進的產品積累技術和經驗；另一方面，一些像德州儀器和英飛凌等廠商在WLAN和藍牙等各個領域都有布署，到時這些廠商可以很方便地將WLAN芯片、藍牙芯片以及2D/3D繪圖芯片等整合進手機平臺，為手機廠商提供一個整體的手機平臺解決方案。
??? 最先由德州儀器推出的單芯片設計的“Hollywood”芯片，是手機世界的首款數(shù)字電視芯片，可以捕獲廣播電視信號，讓手機用戶可以觀看實時的電視廣播，從最喜愛的電視演播到重大體育賽事和重要新聞。2006年11月3G峰會上，德州儀器又宣布推出一款全新 OMAP-Vox(TM)單芯片解決方案——“eCosto”，該款最新單芯片平臺完美結合了德州儀器多項成功技術。
??? Zarlink推出單芯片手機芯片ZL20250。這款芯片是現(xiàn)在業(yè)界體積最小。結構最復雜的無線通信芯片，ZL20250芯片滿足多個頻段、多種模式、2G和2.5G網絡的要求，可以滿足北美的GAIT標準，并可以提供各種增值服務。英飛凌也正式發(fā)布了自己最新研發(fā)設計的單芯片GPS輔助接收模塊，這一模塊主要針對手機、SmartPhone以及PDA產品開發(fā)設計。全新的Hammerhead芯片，基于英飛凌0.13微米RF-CMOS制程生產，可以合并無線電頻率并且控制GSP基本功能頻帶，從而為用戶提供緊急幫助和定位服務提供需求。
??? 雖然目前已經發(fā)布的單芯片基本上全部為GSM/GPRS手機單芯片，而且功能也還比較簡單，但從發(fā)展的角度看，手機單芯片具有里程碑的意義。隨著面向3G和B3G手機單芯片的開發(fā)，手機單芯片將不只是應用在“超低成本”手機上面。相反，差異化的、功能各異的手機才是單芯片未來的主要戰(zhàn)場，也應該是目前所有正在積極開發(fā)手機單芯片的半導體廠商所希望看到的局面。

手機芯片“一芯多標準”

??? 目前，已經有不少于25種標準投入商用，為人們提供移動通信業(yè)務，其中包括GSM、GPRS、EDGE、UMTS、CDMA2000、HSDPA、IEEE802.11a/b/g/n、DECT、藍牙、UWB、T-DMB、DVB-T、DVB-H以及其他標準。最終所有標準都將整合到未來移動通信技術（B3G）的保護之下，以使不同的系統(tǒng)能夠在全球范圍及各種無線環(huán)境中工作。對一個移動用戶來說，不可能擁有各種協(xié)議標準的手機，但是卻應該享受到所有協(xié)議標準的服務。因此，所有的這些協(xié)議標準只有盡可能設計在手機芯片內，由手機芯片來完成不同協(xié)議標準下的系統(tǒng)之間的轉換和數(shù)據(jù)處理。
??? 圖4、圖5給出了一個融合一部分協(xié)議標準的手機板的示意圖。

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??? 雖然，對于手機芯片設計來說，融合多個或者全部協(xié)議標準在一個手機芯片里，的確有一定的難度，但是，這卻是未來移動通信的發(fā)展方向。手機芯片設計商們只有牢牢地把握這個方向，努力創(chuàng)新，實現(xiàn)“一芯多標準化”，才能在競爭中取勝。

手機芯片CPU高速化

??? 包括3G 在內的各種空中接口技術的迅速發(fā)展，可以將數(shù)據(jù)高速下載到終端設備上。但要在終端中運行這些程序，終端本身的數(shù)據(jù)處理能力需要足夠強大，這為手機芯片提供商提出了新的挑戰(zhàn)。眾多芯片廠商都在積極開發(fā)處理速度更快的芯片處理器以滿足無線設備對數(shù)據(jù)處理能力的要求。與用在普通計算機中CPU 的演進速度一樣，無線設備芯片的數(shù)據(jù)處理能力在以超越摩爾定律的速度發(fā)展。芯片的高數(shù)據(jù)處理速度為在終端中實現(xiàn)多媒體應用創(chuàng)造了硬件條件，同時也把眾多先進電子設備功能融合于無線終端中。
??? 2005年6月，三星和高通合作推出了一款具有520MHz 處理速度的CDMA2000 1x EV-DO終端SCHi730，該終端本身的處理速度可以同2000 年裝配有奔騰Ⅲ處理器的臺式機相比。2005 年7 月，高通發(fā)布MSM7500 芯片組，其處理能力可以與EV-DO 版本A網絡的接口傳輸速度相匹，同時因為該芯片組集成了ARM11TM應用處理器和ARM9TM 調制解調器處理器的雙CPU架構，它還能夠提供在高速版本A網絡中VOD視頻點播所需要的處理能力。2005年11月，第一個專門為手機芯片打造的“Scorpion”移動微處理器由高通發(fā)布，可以提供高達1GHz 的處理速度，這一指標介于我們所熟知的奔騰Ⅲ和奔騰Ⅳ之間。
??? 可以想像，在不久的將來，具備強大數(shù)據(jù)處理能力的無線“PC”將伴隨著手機用戶。

手機芯片多媒體化