手机芯片发展现况及发展趋势展望
手机芯片发展现况及发展趋势展望摘 要：从近几年手机芯片市场发展状况出发，以3G手机芯片市场为主，对国外和国内的一些主要的芯片厂商的发展及其主要芯片产品进行概述，然后对3G和B3G手机芯片的发展趋势进行了展望。
关键词：T3G HSDPA/HSUPA OMAP ARM
全球3G市场快速发展，为用户提供崭新的数据及多媒体服务的同时，也为手机芯片开发商带来巨大的机遇和挑战。纵观目前全球3G市场，WCDMA套片的价格正在迅速下降，3G运营商也不再是一味追求高端用户市场，所以3G芯片解决方案提供商在进行产品规划时必须考虑低成本解决方案，提供的解决方案应该以“在功能满足业务需求的前提下，成本不断最低化”为原则来开发产品。因此，3G及B3G芯片将是以“寻求一种以尽量低的成本达到高性能、高集成度的解决方案”为趋势，这也对各个3G芯片厂商提出了较高的要求。当然，这种低成本、高集成度的方案将具有很强的自适应能力，以低端的价格，满足3G应用的多元化发展。
作为推动3G产业发展的生力军，高通、德州仪器（TI）、飞利浦、英飞凌、杰尔等在技术积累、产品推新及下一代演进中展开角逐并不断创新，成为3G市场的重要推动力量；而国内以展讯、凯明、重邮信科、T3G为代表的国产芯片厂商也不甘落后，欲凭借TD-SCDMA的优势来增加影响力。
手机芯片厂商以及主要产品概述
国外主要手机芯片厂商和产品
·高通（QUALCOMM）
作为CDMA鼻祖的高通，除了CDMA技术标准之外，最基础的领域就是芯片制造。一方面，高通要推动全球的CDMA发展，只有在手机芯片上有所突破，才能让制造商生产出合格的产品；另一方面，由于芯片在通信终端中是最低层的部分，也是利润较高、门槛较高的领域，占据了这一领域，事实上就是占据了最大的优势，因此作为高通，必须占领芯片这一优势，这样才能在战略上战胜其他的对手，获得更多的利益。
截至2005年底，高通销售的芯片组达到20亿个，这进一步巩固了高通在芯片这一领域的地位。在截至2006年3月底的第1季度中，高通总共销售了4 600万个芯片，营业收入增长了34%。高通芯片组的迅速发展，极大地推动了CDMA技术的强劲增长，并使高通成为当今最大的3G技术供应商。
当今世界有相当数量的3G手机使用的是高通的解决方案，它融合了多媒体、连接、存储、定位和应用技术套件所提供的用户界面功能，可以支持数百万像素拍照、可视电话、流媒体内容、3D游戏、CD品质的音频回放、DVD品质的视频回放以及综合GPS定位技术。这些功能使制造商可以开发出经济高效的手机，充分利用3G网络的带宽优势。
同时，高通还在为B3G的芯片继续努力着。2006年11月，高通公司正式对外宣布，已经成功研制出了能够支持传统的UMTS网络与HSDPA高速无线数据传输网络的单芯片解决方案。作为美国高通QSC（QUALCOMM Single Chip）家族当中的最新成员，QSC6270和QSC6240集成了GSM、GPRS、EDGE、WCDMA和HSDPA的通信芯片，以及基带调制解调器和一个多媒体处理器。由于采用了全新的65纳米制程工艺，因此此颗芯片的耗电量将大为降低。而先进的电源管理技术也将会使手机电池的使用时间得到进一步的提升。QSC6270和QSC6240这两种最新型的芯片都将会在2007年正式出货。
·德州仪器（TI）
作为当今世界最大的手机芯片生产商，德州仪器一直以来就致力于2G/2.5G，3G和B3G手机芯片研究设计。
说到TI，大家第一个想到的就是智能手机。可以这样说，正是智能手机在很大程度上推动了TI手机芯片的飞速发展以及获得丰厚的利润。智能手机很好地集语音通信、多媒体与电脑功能于一体，代表三网融合的方向。随着3G峰期的到来，高端智能手机将很快成为手机市场的主流产品。于是TI抓住了智能手机这个广阔市场，迅速地推出了可扩展的开放式OMAPTM 处理器平台，堪称是无线世界发展的里程碑。TI的OMAPTM平台提供了语音、数据和多媒体所需的带宽和功能，可以极低的功耗为高端2.5G和3G无线设备提供最高的性能。TI还提供了OMAP解决方案，将无线调制解调器与专用应用处理器完美地组合在单个芯片上。
许多著名的无线设备制造商，诸如诺基亚、爱立信、Palm、惠普公司及索尼等业界顶尖的设备制造商和主要设计制造商均宣布支持TI的OMAP处理器平台。此外，领先的OS厂商，包括 Symbian、微软、Sun Microsystems及其他厂商与TI也进行了密切合作，已将其解决方案移植到了TI的OMAP处理器上。OMAP平台通过支持Symbian OS、Microsoft PocketPC 2002及Windows CE、Palm OS、Linux、Java、ARM Instruction Set及C/C++，为软件应用开发商提供了易于使用的开放式编程环境。
目前TI的主流应用处理器是OMAP730。OMAP730是集成了ARM926TEJ应用处理器和TI的 GSM/GPRS数字基带的单芯片处理器。由于集成了40个外设在单芯片中, 基于OMAP730的设计只需要上代处理器一半的板级空间。此外OMAP730具有独特的SRAM frame buffer用于提高流媒体和应用程序的处理性能。OMAP730处理器还提供复杂的硬件加密功能，包括加密的引导程序，操作的加密模式，加密的RAM和ROM，并对一些加密标准提供硬件加速。
2006年11月在北京举行的3G峰会上，TI宣布推出一款全新 OMAP-Vox(TM)单芯片解决方案——“eCosto”。该款最新单芯片平台完美结合了 TI 多项成功技术，如在已量产的“LoCosto”低成本平台上采用的 TI 创新DRP(TM)技术；以及在TI OMAP-Vox系列中实现量产的 OMAPV1030上采用的多媒体技术。新型“eCosto”平台系列的首款产品 OMAPV1035 单芯片解决方案将采用65纳米制造工艺，并支持 GSM、GPRS以及EDGE等标准。
国内以TD-SCDMA为主的手机芯片厂商和产品
·天碁(T3G)
天碁科技是一家独立的TD-SCDMA终端核心技术设计公司，在3G无线通信领域为终端设备制造商和手机设计公司提供TD－SCDMA终端核心技术产品及支持，包括终端芯片组、协议栈软件、终端参考设计及客户化技术支持等。
天碁科技自主设计的TD－SCDMA终端基带Modem芯片是在天碁科技所掌握的核心算法基础上开发出来的，在开发的过程中经过了充分的仿真和原型机的验证，具有极高的性能和稳定性。该芯片接口灵活、功能强大，兼容多家芯片电器特性，支持多家芯片公司（例如NXP和Motorola等)的GSM/GPRS/EDGE系统解决方案，从而实现高端的双模手机功能。
天碁科技的TD-SCDMA终端基带Modem核心芯片是针对3GPP TD-SCDMA标准自主研发的终端物理层数字信号处理芯片。它提供强大数字信号处理能力，可完成整个TD－SCDMA终端物理层的所有处理工作。
Modem芯片可应用于TD-SCDMA/GSM/GPRS 高端多模终端，也可用于低端的TD－SCDMA单模终端，并且可应用于无线数据接入模块或PCMCIA卡等。图1给出了TD-SCDMA/GSM/GPRS双终端方案框图。
目前，T3G正致力于HSDPA和HSUPA的芯片的研究和开发。图2描述了天碁科技HSDPA应用显示芯片。
天碁科技首席技术官张代君博士在2006年的3G峰会上表示：天碁科技将于2007年年中推出支持HSDPA、采用90纳米工艺高度集成的基带芯片，2007年下半年采用该款芯片的终端就会面市。而且天碁科技今后将继续支持HSUPA，然后是支持三载波HSDPA，2007年年底或者2008年将推出支持HSUPA的芯片。
·展讯
展讯走的是高集成度单芯片解决方案的方向，将3～4颗芯片实现的功能集成到一颗芯片中，将数字基带、模拟基带、电源管理和多媒体芯片集成在一起。现在除了射频芯片之外，跟通信有关的所有芯片基本上都集成了，而且是双模的单芯片解决方案。高集成度解决方案一方面降低了元器件的采购价格；另一方面降低了终端厂商的开发难度，终端厂商的研发周期和成本也相应地大幅度降低，推出新产品的速度更快，能够抢占市场先机，获得更高的利润率。展讯的单芯片解决方案采用相对成熟的方案，展讯公司的GSM单芯片已经大规模量产，只是在其中加入TD-SCDMA的功能。
将基带芯片和射频芯片集成在一起，目前而言还很难实现，这需要基于技术的不断发展。采用不同的工艺将会对芯片功能和集成度有一定影响。工艺只是成本的一部分，算法和电路如何设计也是非常重要的部分，这是展讯的优势。因为从技术路线到电路设计、再到算法展讯都处于国际领先水平。
显然，多媒体应用芯片的研发已成为3G手机产业的核心技术和竞争制胜的利器。数据与内容是3G持续不断的推动力，核心技术则是支持应用的一个平台，而给3G应用提供核心技术支持的多媒体芯片就承担起实现3G应用的重任，也给芯片制造带来不可限量的发展前景和机会。
随着3G时代的到来和B3G的步步临近，手机芯片市场盼来了渴望已久的巨大的商机和挑战。
未来手机芯片的发展必然向“单芯化”、“一芯多标准”、“CPU高速化”、“多媒体化”、“轻巧廉价化”的方向发展。手机芯片设计商们必须牢牢抓住这个发展趋势，在自己优势的基础上进行多方位、一体化的创新。特别是国内的芯片厂商，在已经落后的情况下，一定要牢牢把握发展TD-SCDMA的优势，除不断强化基础能力外，更要在未来的手机芯片的设计上努力创新，让国产芯片走向世界市场。
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