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3G手机如何不被抱怨

发布时间:2020-02-10 17:50:03 阅读: 来源:摇椅厂家

业界对于3G手机的抱怨,最好的办法是加快手机RF部件和基带处理器的发展步伐

3G手机被公认为3G发展的重大阻碍之一,我们看到面市的3G手机好像又回到了10年前“大哥大”的模样,这不仅表现为手机尺寸和重量超出常规,而且耗电量之大、待机时间之短也令人难以接受。

这一切无疑对决定3G手机发展的芯片业形成了巨大的压力,众所周知,以高度集成为重要特征的SoC(System on a Chip)正在成为手机芯片追赶的潮流,然而这种发展未来究竟能达到何种程度?未来的3G手机到底是什么模样?在3G炒作如火如荼之时对此进行冷静思考颇有必要。

3G手机不如人意的根本原因

手机内部硬件可以划分成四大部分:包括电源放大器的RF部件、基带处理器、电源管理器以及日益独立的应用处理器。这四大部分的发展趋势直接决定了手机的未来,对此有必要站在包括接口标准、业务性能等在内的移动通信生态系统立场上深入剖析。

从接口标准来看,手机正在从2G向3G演进。RF和基带处理器对这种技术演讲的支持不尽相同,这是造成手机印刷电路板增大的主要原因。于是,可以看到3G手机的耗电量和待机时间乃至尺寸的不尽如人意。

从业务性能的角度来看,数码相机正在成为手机的内置部件之一。据统计,2004年将有1.5亿部数码相机手机发售。此外,蓝牙、Wi-Fi和GPS也正进入高端手机之中,并很快内置入低端手机中。这些附加功能的日趋火爆对手机的软硬件有何影响呢?以数码相机为例,数码相机需要诸如镜头、图像传感器、图像处理器以及若干无源器件等众多与手机主体离散的模块支持,这些模块都需要额外的软件和电能消耗,当然对编码和数据存储的要求也大为提高。

由此,不难理解,随着手机空中接口标准的演讲和日趋复杂,随着更多新的附加功能被手机支持,尽管手机RF部件和基带处理器的集成度飞速发展,但还是不能赶上需求的增加,于是3G手机便不断招致抱怨声。那么,业界如何回应这些抱怨呢?或许最好的办法还是加快RF部件和基带处理器的发展步伐。

RF部件集成的两大趋势

在RF集成方面,有两大重要的发展趋势值得关注。

首先,在RF中,电源放大器及相关电路一直是和其余部分独立的。其原因包括:一是其使用的GaAs设计技术和其余部分大相迥异;二是其运行时会散发很多的热量,如果将它与其余RF部件集成,可能会超出芯片封装的热极限,从而造成电路热漂移的恶果。

令人欣慰的是,已有企业开始将新型的SiGe技术用来设计电源放大器,由于其余RF部分也已开始用SiGe设计,因此将电源放大器和RF收发器进行集成已经曙光初现。

其次,电源放大器和相关电路也仍然是分离的,但由于RF接收器是用RFCMOS技术设计的,这使得其出现了和基带处理器集成的可能,因为基带处理器已经开始用CMOS技术了。

如何理解RF集成的这两大趋势呢?可以看到RF/模拟系统正在趋于集成,增噪数字部分也正走向一体。但值得指出的是,决定RF集成的关键问题是采用SiGe技术的电源放大器能否满足性能、成本和迅速上市的要求。

然而,如果再向更远看,这个问题或许也将不是问题。未来的软件无线电技术将以软件而不是硬件的架构来处理不同通信标准和协议。这意味着RF收发器将越来越趋于数字化,这就是业界推崇的“数字RF”趋势。如果这个设想变成现实,RF收发器的地位也将不可同日而语,其对手机设计的影响也将微乎其微了。

基带集成和“单芯片手机”

众所周知,传统的基带处理器分为相对独立的两部分,其中DSP内核进行数码信号处理,而微处理器(uP)则担当硬件引擎的主要功能。美国ABI市场咨询公司认为,这两个内核的未来将朝单处理器的方向集成。日前,由摩托罗拉、杰尔系统和英飞凌联合成立的Starcore公司公司宣布推出单处理器手机调制解调器解决方案,将执行信号处理、呼叫处理和基本的应用放在同一个内核中就是这种趋势很好的体现。

在手机的存储部分,随着新功能的不断出现,对编码和数据空间的需求正以早期8~16倍的速度增加。为此,目前业界开始采用单封装(System-in-Package,SIP)的方式进行堆叠,NOR FLASH、SRAM、Pseudo SRAM甚至NAND FLASH等不同存储技术甚至都可以互相堆叠,这无疑减少了电源消耗和成本。

此外,图像、游戏、MMS、视频等高级应用的不断出现使得高端手机开始出现单独的应用处理器。然而也应该指出,一个很重要的趋势是应用处理器正在和基带处理器进行集成,或者以单封装堆叠等其他方式。总之,基带内部和外部的集成都已经端倪初露。

最后谈谈“单芯片手机”,业界都在炒作所谓的“单芯片手机”,但其到底如何发展其实并不明朗。所有的RF和基带都位于同样的芯片之上吗?电源放大器是独立之外还是集成其中呢?电源管理功能继续和其它部分独立吗?应用处理器有必要和基带集成吗?对这些问题的回答将进一步决定3G手机的未来。

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