無線芯片在高集成化中尋找機遇挑戰(zhàn)竟?fàn)?/h1>
連接性是未來電子產(chǎn)品最值得期待的特性,幾乎所有的電子產(chǎn)品消費者都希望能夠通過無線連接與其他設(shè)備進行互動,因此,未來每個電子產(chǎn)品都有一個射頻收發(fā)模塊將成為無線芯片最主要的市場推動力,在這樣龐大的市場機遇面前,并不是每個公司都可以分一杯羹,隨著無線技術(shù)的成熟,無線市場的競爭遠比以前更為激烈和復(fù)雜。
集成化趨勢
無線半導(dǎo)體市場在早期以手機半導(dǎo)體為主,基帶是最早無線芯片的核心,TI正是以此奠定多年無線半導(dǎo)體老大的地位,隨著基帶技術(shù)的成熟和普及,NXP、Skyworks、ADI和MTK等公司的產(chǎn)品與TI在質(zhì)量上不相上下,基帶市場逐漸飽和并形成均勢的格局,而隨著無線網(wǎng)絡(luò)和無線連接技術(shù)的普及,其他無線標(biāo)準(zhǔn)芯片逐漸成為無線市場的主力,并且催生了一系列新興無線半導(dǎo)體廠商。
目前,無線半導(dǎo)體的主要應(yīng)用領(lǐng)域是便攜消費產(chǎn)品(手機依然是其中最主要的載體),這就注定要持續(xù)面臨低功耗和低成本要求,與此同時,不同的接入標(biāo)準(zhǔn)也逐漸吸引消費者,因此將不同的標(biāo)準(zhǔn)引入到單一設(shè)備,特別是手機中,就成為未來無線半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的主要方向,并由此開始了高集成化在無線半導(dǎo)體技術(shù)中的關(guān)鍵角色。
博通(BroADComm)公司是倡導(dǎo)無線芯片高集成化的主力軍之一,作為一家以通信技術(shù)起家的Fabless公司,博通公司大中華區(qū)總經(jīng)理梁宜認(rèn)為,未來無線市場將是以高集成度取勝的領(lǐng)域,對于博通來說,意味著需要將多種無線技術(shù)集成在一顆芯片上,并且在每個技術(shù)上都需要保持技術(shù)優(yōu)勢才能取得競爭的勝利,因此企業(yè)在集成化技術(shù)上的實力和全面技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢將是未來無線半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的核心競爭力。如果按博通公司的業(yè)務(wù)劃分,無線和手機應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)公司1/3以上的市場份額,梁宜認(rèn)為,博通產(chǎn)品在市場上取勝的關(guān)鍵之一就是博通一直在IC設(shè)計的集成度上優(yōu)勢明顯。
博通公司認(rèn)為無線半導(dǎo)體未來一個重要的需求是Mobile與Wireless技術(shù)的整合,特別是將Wi-Fi、Bluetooth、GPS、FM等多種無線技術(shù)整合到盡可能少的芯片中,為單一設(shè)備提供多種連接方式將廣受市場的歡迎。由于多種無線技術(shù)工作在相近的頻段,并且射頻電路有許多相似之處,這就為集成提供了更多的可能性。與博通持相同觀點的還包括另外兩家領(lǐng)先的無線半導(dǎo)體廠商,CSR和Atheros。
Atheros公司是以標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計無線射頻芯片為主,并且在高性能和低功耗結(jié)合角度取得很大成功。該公司GPS業(yè)務(wù)拓展總監(jiān) James Horng肯定地認(rèn)為,未來通信半導(dǎo)體產(chǎn)品如果不能做成單芯片,將缺乏足夠的成本競爭力,在未來五年內(nèi),Bluetooth+Wi-Fi+GPS將成為絕大多數(shù)可連接無線設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置,至少從封裝成本來看,單芯片與多芯片相比就有了足夠的成本優(yōu)勢,更何況還能降低功耗、縮減體積。
依靠藍牙技術(shù)上的優(yōu)勢發(fā)展起來的CSR公司則在應(yīng)用角度更為貼近市場需求,該公司中國區(qū)總經(jīng)理吳松如將無線集成技術(shù)的范圍延伸到更多技術(shù),他認(rèn)為NFC(近距離通信)和FM調(diào)頻收發(fā)技術(shù)同樣將會在未來的個人電子設(shè)備中與其他無線技術(shù)集成到一起。隨著智能交通的發(fā)展,個人NFC特別是無源NFC技術(shù)將會在便攜電子產(chǎn)品(比如手機)中獲得廣闊的應(yīng)用前景,毫無疑問,如果能將NFC和其他無線技術(shù)融合在一起,將是個極有競爭力的產(chǎn)品。
雖然在市場上,這幾家公司彼此存在許多競爭領(lǐng)域,但對于無線技術(shù)相近的看法正是幾家公司取得成功的原因之一。博通最初主攻網(wǎng)絡(luò)通信,CSR則是藍牙起家,Wi-Fi是Atheros成功的基礎(chǔ),三家公司在技術(shù)上各有擅長,不過都強調(diào)出色的射頻設(shè)計是決定產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。隨著無線技術(shù)的發(fā)展,三家公司已經(jīng)步調(diào)一致地將未來維系在Bluetooth+Wi-Fi+GPS為基礎(chǔ)的無線半導(dǎo)體單芯片集成產(chǎn)品領(lǐng)域。另一個相同的地方是,三家公司都認(rèn)為GPS技術(shù)若要取得大范圍應(yīng)用,未來必須將芯片成本降低到1美元以下。
面臨的問題
集成化作為未來無線半導(dǎo)體的趨勢,意味著要將更多的無線技術(shù)集成到同一顆芯片中,這不僅對IC設(shè)計能力提出挑戰(zhàn),同時面臨很多其他的問題。
博通公司的梁宜認(rèn)為,無線技術(shù)的集成面臨最大的問題并不是如何把這些電路集成到一顆芯片上,而是在于集成之后如何工作,這其中抗干擾能力是面臨的最大挑戰(zhàn)。特別是在集成度不斷增加之后,確保不同標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在工作時的相對獨立和減少其他技術(shù)對其的干擾就成為一個亟待解決的問題。如果不能有效解決不同電路之間的干擾問題,那么集成就失去了應(yīng)有的意義。
CSR公司的吳松如談到這個問題時認(rèn)為,集成之后的一個重點問題是射頻和天線,特別是不同無線技術(shù)雖然射頻端電路有很多相似的地方,但在天線部分還存在很多不同,比如藍牙技術(shù)的天線短但是要求功率較大,而FM技術(shù)的天線則要求環(huán)形長天線,這就造成即使芯片可以集成多功能但天線將成為未 來設(shè)計的制約因素。
Atheros公司的Horng則把無線集成技術(shù)未來的瓶頸定位在射頻設(shè)計上,隨著集成度的提高和制程的進步,無線半導(dǎo)體留給模擬部分的面積越來越緊湊,65nm工藝對射頻設(shè)計而言并沒有什么優(yōu)勢,因為數(shù)字技術(shù)可以輕易縮小,模擬部分則面臨很多困難,這也是65nm射頻產(chǎn)品效率不高的主要問題。
除了這些技術(shù)上亟待解決的問題之外,無線半導(dǎo)體的集成還面臨許多應(yīng)用上的困惑。博通公司梁宜就明確指出,無線半導(dǎo)體雖然集成是大趨勢,但如何規(guī)劃集成技術(shù)的產(chǎn)品路線圖有很大的學(xué)問,必須充分考慮到市場的需求和實際設(shè)計特別是產(chǎn)品設(shè)計的定位,否則,一味追求高集成度而融合更多無線技術(shù)可能適得其反。
無線芯片在高集成化中尋找機遇
誠然,在單芯片中集成更多的無線技術(shù)可以降低總體成本,但集成技術(shù)越多意味著設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)越大,其成本比少集成一兩種技術(shù)還是要高一點的,因此集成也需要滿足成本和功能之間的平衡。另外,由于集成之后面臨著共用射頻電路的問題,因此集成在一顆芯片上的多種無線技術(shù)必然不能同時應(yīng)用,這就促使經(jīng)?;蛘吲紶栃枰瑫r開啟的業(yè)務(wù)必須盡可能保持在不同的芯片之上;而且還必須解決多種技術(shù)同時應(yīng)用的干擾問題,這要求在芯片設(shè)計時必須合理考慮不同標(biāo)準(zhǔn)之間的抗干擾條件的不同。上述這些問題意味著,即使集成更多無線技術(shù)是未來無線芯片發(fā)展的最主要趨勢,但集成不是簡單地將無限多的技術(shù)統(tǒng)統(tǒng)扔進一顆芯片,依然要在性能、成本和功耗等前提下實現(xiàn)有效地多種標(biāo)準(zhǔn)集成。
集成化趨勢
無線半導(dǎo)體市場在早期以手機半導(dǎo)體為主,基帶是最早無線芯片的核心,TI正是以此奠定多年無線半導(dǎo)體老大的地位,隨著基帶技術(shù)的成熟和普及,NXP、Skyworks、ADI和MTK等公司的產(chǎn)品與TI在質(zhì)量上不相上下,基帶市場逐漸飽和并形成均勢的格局,而隨著無線網(wǎng)絡(luò)和無線連接技術(shù)的普及,其他無線標(biāo)準(zhǔn)芯片逐漸成為無線市場的主力,并且催生了一系列新興無線半導(dǎo)體廠商。
目前,無線半導(dǎo)體的主要應(yīng)用領(lǐng)域是便攜消費產(chǎn)品(手機依然是其中最主要的載體),這就注定要持續(xù)面臨低功耗和低成本要求,與此同時,不同的接入標(biāo)準(zhǔn)也逐漸吸引消費者,因此將不同的標(biāo)準(zhǔn)引入到單一設(shè)備,特別是手機中,就成為未來無線半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的主要方向,并由此開始了高集成化在無線半導(dǎo)體技術(shù)中的關(guān)鍵角色。
博通(BroADComm)公司是倡導(dǎo)無線芯片高集成化的主力軍之一,作為一家以通信技術(shù)起家的Fabless公司,博通公司大中華區(qū)總經(jīng)理梁宜認(rèn)為,未來無線市場將是以高集成度取勝的領(lǐng)域,對于博通來說,意味著需要將多種無線技術(shù)集成在一顆芯片上,并且在每個技術(shù)上都需要保持技術(shù)優(yōu)勢才能取得競爭的勝利,因此企業(yè)在集成化技術(shù)上的實力和全面技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢將是未來無線半導(dǎo)體企業(yè)發(fā)展的核心競爭力。如果按博通公司的業(yè)務(wù)劃分,無線和手機應(yīng)用已經(jīng)占據(jù)公司1/3以上的市場份額,梁宜認(rèn)為,博通產(chǎn)品在市場上取勝的關(guān)鍵之一就是博通一直在IC設(shè)計的集成度上優(yōu)勢明顯。
博通公司認(rèn)為無線半導(dǎo)體未來一個重要的需求是Mobile與Wireless技術(shù)的整合,特別是將Wi-Fi、Bluetooth、GPS、FM等多種無線技術(shù)整合到盡可能少的芯片中,為單一設(shè)備提供多種連接方式將廣受市場的歡迎。由于多種無線技術(shù)工作在相近的頻段,并且射頻電路有許多相似之處,這就為集成提供了更多的可能性。與博通持相同觀點的還包括另外兩家領(lǐng)先的無線半導(dǎo)體廠商,CSR和Atheros。
Atheros公司是以標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝設(shè)計無線射頻芯片為主,并且在高性能和低功耗結(jié)合角度取得很大成功。該公司GPS業(yè)務(wù)拓展總監(jiān) James Horng肯定地認(rèn)為,未來通信半導(dǎo)體產(chǎn)品如果不能做成單芯片,將缺乏足夠的成本競爭力,在未來五年內(nèi),Bluetooth+Wi-Fi+GPS將成為絕大多數(shù)可連接無線設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置,至少從封裝成本來看,單芯片與多芯片相比就有了足夠的成本優(yōu)勢,更何況還能降低功耗、縮減體積。
依靠藍牙技術(shù)上的優(yōu)勢發(fā)展起來的CSR公司則在應(yīng)用角度更為貼近市場需求,該公司中國區(qū)總經(jīng)理吳松如將無線集成技術(shù)的范圍延伸到更多技術(shù),他認(rèn)為NFC(近距離通信)和FM調(diào)頻收發(fā)技術(shù)同樣將會在未來的個人電子設(shè)備中與其他無線技術(shù)集成到一起。隨著智能交通的發(fā)展,個人NFC特別是無源NFC技術(shù)將會在便攜電子產(chǎn)品(比如手機)中獲得廣闊的應(yīng)用前景,毫無疑問,如果能將NFC和其他無線技術(shù)融合在一起,將是個極有競爭力的產(chǎn)品。
雖然在市場上,這幾家公司彼此存在許多競爭領(lǐng)域,但對于無線技術(shù)相近的看法正是幾家公司取得成功的原因之一。博通最初主攻網(wǎng)絡(luò)通信,CSR則是藍牙起家,Wi-Fi是Atheros成功的基礎(chǔ),三家公司在技術(shù)上各有擅長,不過都強調(diào)出色的射頻設(shè)計是決定產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。隨著無線技術(shù)的發(fā)展,三家公司已經(jīng)步調(diào)一致地將未來維系在Bluetooth+Wi-Fi+GPS為基礎(chǔ)的無線半導(dǎo)體單芯片集成產(chǎn)品領(lǐng)域。另一個相同的地方是,三家公司都認(rèn)為GPS技術(shù)若要取得大范圍應(yīng)用,未來必須將芯片成本降低到1美元以下。
面臨的問題
集成化作為未來無線半導(dǎo)體的趨勢,意味著要將更多的無線技術(shù)集成到同一顆芯片中,這不僅對IC設(shè)計能力提出挑戰(zhàn),同時面臨很多其他的問題。
博通公司的梁宜認(rèn)為,無線技術(shù)的集成面臨最大的問題并不是如何把這些電路集成到一顆芯片上,而是在于集成之后如何工作,這其中抗干擾能力是面臨的最大挑戰(zhàn)。特別是在集成度不斷增加之后,確保不同標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)在工作時的相對獨立和減少其他技術(shù)對其的干擾就成為一個亟待解決的問題。如果不能有效解決不同電路之間的干擾問題,那么集成就失去了應(yīng)有的意義。
CSR公司的吳松如談到這個問題時認(rèn)為,集成之后的一個重點問題是射頻和天線,特別是不同無線技術(shù)雖然射頻端電路有很多相似的地方,但在天線部分還存在很多不同,比如藍牙技術(shù)的天線短但是要求功率較大,而FM技術(shù)的天線則要求環(huán)形長天線,這就造成即使芯片可以集成多功能但天線將成為未 來設(shè)計的制約因素。
Atheros公司的Horng則把無線集成技術(shù)未來的瓶頸定位在射頻設(shè)計上,隨著集成度的提高和制程的進步,無線半導(dǎo)體留給模擬部分的面積越來越緊湊,65nm工藝對射頻設(shè)計而言并沒有什么優(yōu)勢,因為數(shù)字技術(shù)可以輕易縮小,模擬部分則面臨很多困難,這也是65nm射頻產(chǎn)品效率不高的主要問題。
除了這些技術(shù)上亟待解決的問題之外,無線半導(dǎo)體的集成還面臨許多應(yīng)用上的困惑。博通公司梁宜就明確指出,無線半導(dǎo)體雖然集成是大趨勢,但如何規(guī)劃集成技術(shù)的產(chǎn)品路線圖有很大的學(xué)問,必須充分考慮到市場的需求和實際設(shè)計特別是產(chǎn)品設(shè)計的定位,否則,一味追求高集成度而融合更多無線技術(shù)可能適得其反。
無線芯片在高集成化中尋找機遇
誠然,在單芯片中集成更多的無線技術(shù)可以降低總體成本,但集成技術(shù)越多意味著設(shè)計面臨的挑戰(zhàn)越大,其成本比少集成一兩種技術(shù)還是要高一點的,因此集成也需要滿足成本和功能之間的平衡。另外,由于集成之后面臨著共用射頻電路的問題,因此集成在一顆芯片上的多種無線技術(shù)必然不能同時應(yīng)用,這就促使經(jīng)?;蛘吲紶栃枰瑫r開啟的業(yè)務(wù)必須盡可能保持在不同的芯片之上;而且還必須解決多種技術(shù)同時應(yīng)用的干擾問題,這要求在芯片設(shè)計時必須合理考慮不同標(biāo)準(zhǔn)之間的抗干擾條件的不同。上述這些問題意味著,即使集成更多無線技術(shù)是未來無線芯片發(fā)展的最主要趨勢,但集成不是簡單地將無限多的技術(shù)統(tǒng)統(tǒng)扔進一顆芯片,依然要在性能、成本和功耗等前提下實現(xiàn)有效地多種標(biāo)準(zhǔn)集成。
評論