雙網多模手機單晶片化 晶片廠商搶占市場先機

2006-06-19
GSM/GPRS結合WiFi的雙網服務在市場上漸露曙光,而晶片廠商也針對這塊行動通訊市場,陸續推出雙網解決方案,如Atheros、德州儀器、CSR、飛利浦等。不過由於雙網手機晶片的射頻零件成本大幅提高,為了降低晶片設計與製造成本,晶片廠商傾向將更多功能整合到一顆晶片,以達到節省整體成本。
一般認為,將WiFi功能整合至行動電話晶片組,似乎可以降低整體系統成本。然而根據CSR亞太區副總裁許俊豐表示,有人認為手機的殺手級WiFi應用就是語音功能,而且認為凡手機提供WiFi語音應用功能的同時也該具備藍芽功能。因此,藍芽功能如要廣為使用,則勢必發生於任何提供WiFi功能的地區,而這意味著,如果晶片廠商能整合藍芽與WiFi功能,以提供單一網路接取方案時,將可以達到更好的市場經濟規模。  

Atheros行動與嵌入式產品行銷總監Joseph Bousaba也認為,若要降低整體系統成本的方法,進一步的作法就是將更多功能整合至單一晶片中。由於該公司擁有射頻與數位設計的專長,再加上多年於數位整合領域的經驗,使其更能以具備成本效益的方式整合解決方案。以其實作整合技術的能力,無論在成本效益的提升或單晶片解決方案的開發,均能達到成本下降目的,並促使其使用率上升。  

德州儀器研發多基頻功能分享單天線  

以德州儀器的單一晶片行動電話解決方案LoCosto為例,該公司最早於1997年發表數位射頻處理器(Digital Radio Processor, DRP)相關研究,德州儀器亞洲區無線終端事業部市場總監宋國璋(圖1)表示,透過數位射頻處理器技術能將射頻、類比、記憶體與數位積體電路整合在單一晶片上。LoCosto即以該技術將所有行動通訊功能整合在同一顆晶片上,然而,將各種應用功能整合在一起,可能又將占用更多的線路板面積,因此LoCosto採用更先進的奈米製程技術,大幅縮小晶片尺寸,進一步還可降低成本與提高處理速度。  

除了LoCosto,今年德州儀器針對無線裝置採用數位射頻處理器技術,以達到整合射頻在單一晶片的解決方案包括行動數位電視晶片Hollywood、整合式調頻收音機與立體聲單晶片解決方案BlueLink 6.0平台及整合式行動無線網路、藍芽與立體聲收音機的行動電話應用平台解決方案WiLink 5.0。  

德州儀器台灣區半導體行銷無線通訊業務經理李原榮(圖2)另指出,藍芽技術因為頻寬不足,應用領域受限,因此該公司未來也會針對超寬頻(UWB)技術提出解決方案。隨著語音、數據、影像的三合一(Triple Play)服務的發展,手機可望整合更多的基頻,李原榮透露,未來仍將續用數位射頻處理器技術,整合更多無線技術至單一晶片,以分享天線的方式,能減少天線的數量。在WiLink 5.0平台中,主要是藍芽與無線共用一支天線,調頻則獨立使用一支天線。目前該公司已與其他協力廠商合作,正在進行5種基頻功能分享同一支天線的研發。關於基頻功能的細節,德州儀器則不願透露。  

飛利浦發展行動通訊系統平台  

Nexperia是飛利浦針對多媒體應用所開發的系列平台,其中針對行動通訊部分,由於該公司以系統架構角度投入這塊市場,因此提供所有軟硬體元件,並整合至高整合度、可程式的系統化晶片(System-on-chip, SoC),再搭配其他功能晶片成為各種參考設計、系統軟體以及開發工具等。  

飛利浦行銷業務經理韓德明表示,Nexperia平台整合所有軟硬體,提供客戶最佳化設計平台,因此能有效協助手機製造廠商快速、即時推出產品上市。今年該公司更專為非授權行動接取(UMA)技術設計出Nexperia行動系統解決方案,該平台基於Nexperia 6120的架構,為飛利浦與Kineto Wireless的合作開發案,由飛利浦提供所有硬體元件,Kineto Wireless則為該平台提供符合UMA標準的手機軟體。  

由於UMA電話允許同時用於家中的固網寬頻網路及在行動中通話,用戶電話毋須另外設定,即可在行動網路和WiFi接取點(AP)之間自動檢測最快和最符合成本效益的網路並進行切換,繼而降低消費者的通話費用。該解決方案尤其對商務用戶更具吸引力,原因在於辦公室環境的無線網路應用急增,企業用戶正可藉此降低通話支出。  

針對語音、影像、數據三合一的市場需求,飛利浦近來也發表高階行動設備Nexperia多媒體處理器,結合其影像處理技術及TriMedia處理器,即可組成一個符合客戶需求的開發平台。Nexperia行動多媒體處理器已能支援千萬畫素照相及行動電視等功能。  

Atheros完成三射頻單晶片整合  

最早以11a晶片起家的Atheros,2003年轉而擁抱11g,朝支援雙頻段嵌入式應用產品發展,截至今年1月,其無線網路晶片組出貨量已超過5,000萬顆。Atheros於去年6月推出行動產品專用的無線區域網路射頻單晶片ROCm(Radio-on-Chip for Mobile),今年初則發表第一款符合802.11n規格草案三射頻的無線區域網路晶片組AR5008解決方案。該晶片組採用XSPAN引進訊號持續技術(SST),除能加強訊號的可靠性,也提高覆蓋範圍內的資料傳輸量。AR5008的實體資料速率高達300Mbps,實際終端使用者資料傳輸量則為150~180Mbps,較2x2的MIMO系統平均高出50%的覆蓋範圍及資料傳輸量。  

訊號持續技術同時能透過不同空間訊號路徑進行傳送,並且在接收器進行訊號處理時,同時合併來自三個接收器的資訊,因此能大幅增加連線強度與數據傳輸量。若只在額外的天線間切換較少的同時發射器,是無法達到這樣的強度。Atheros將三組完整的射頻發射鏈與接收鏈整合至單一晶片的,並內建引進訊號持續技術基頻處理器,能實現高覆蓋範圍與強度。  

CSR向超寬頻技術靠攏  

同樣看好雙網多模行動通訊市場,單晶片對於手機的成本的降低將有很大幫助,藍芽主要晶片供應商CSR也跨進無線網路單晶片領域,推出一系列UniFi的WiFi單晶片產品,為專門提供行動電話和消費性電子市場所設計的單晶片無線網路嵌入式方案,支援802.11a/b/g,能提供低耗電、體積小的優勢。不過該公司也善盡其藍芽技術專長,今年更宣布與WiMedia聯盟(WiMedia Alliance)合作,採用該聯盟的技術開發超寬頻(UWB)藍芽產品。一般咸認為與WiMedia聯盟居於市場主流地位有關,尤其WiMedia聯盟的超寬頻技術已獲得藍芽技術小組(Bluetooth SIG)採用,用以整合藍芽高速傳輸應用。CSR朝向超寬頻技術發展已是必然趨勢。  

雙網多模眾志成城  

眼見愈來愈多的國際大廠投入雙網多模手機晶片組開發,雙網手機因為結合行動通訊傳輸距離與無線網路傳輸速度的優勢,頗有躍居行動通訊設備主流的架勢。  

尤其隨著不同應用市場的無線通訊技術持續推陳出新,雙網手機更有朝向多模設計發展的趨勢,亦即雙網手機將整合更多無線技術與應用功能,在可預見的未來,耗電量、切換網路、通話品質及製造成本仍將會是晶片廠商繼續面臨的考驗。即便眼前仍有諸多挑戰,依然無法阻擋這股雙網多模的勢力。  

(詳細圖表請見新通訊64期6月號)  

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