TD-SCDMA芯片厂商争破低功耗高性能难题

2006-08-09 10:53:18来源: 中国电子报

3G手机不同于2G手机的一个重要方面就是丰富的流媒体功能,在用户享受可视电话、手机电视、数字媒体广播带来的乐趣无穷的体验时,手机芯片厂商却不得不面对由此带来的难题:如何满足用户希望自己的3G手机不仅可以待机时间长,而且可以提供丰富功能这种“鱼与熊掌兼得”的美好愿望呢?用户似乎并不“同情”芯片和手机厂商,他们希望同时得到高性能和低功耗。那么,芯片厂商如何看待低功耗和高性能之间的矛盾?他们如何解决这些难题?

  关键是找到平衡点

回避问题无助于问题的解决,正确地看待问题才是克服难题的第一步。众多芯片厂商并不回避芯片低功耗和高性能之间的矛盾,他们认为找到平衡是最关键的。

凯明信息科技股份有限公司首席执行官余玉书在接受《中国电子报》记者采访时认为,同时实现丰富的多媒体功能和低功耗是每个终端芯片厂商都面临的挑战。重庆重邮信科股份有限公司副总经理郑建宏则就3G手机低功耗和高性能之间的关系打了一个比喻:就像汽车,排量低的功能上就差一些,好车肯定废油。低功耗和高性能之间肯定存在矛盾。“宝马奔驰肯定耗油,但是它们仍然很有市场。大家的需求不一样。”郑建宏说。ADI公司射频和无线系统业务部业务开发总监Doug Grant也认为:“低功耗和高性能在3G或2.5G手机设计中需要最大的折衷。网络运营商希望支持更多的可出售给客户的服务。客户需要新的功能,但是更迫切地希望能延长电池寿命。这是一对矛盾,因为功能越多总是意味着功耗越大。”

天碁科技对于这一问题的看法有所不同,公司CTO张代君表示,一般来讲,3G的高性能和低功耗之间存在矛盾。但是对TD-SCDMA而言则不尽然,TD-SCDMA技术与WCDMA技术相比在终端省电方面有独特的优势,因为采用TDD技术,一个时隙发射另一个时隙接收,另外5个时隙可以处于空闲状态,这样就会大大降低终端功耗。

展讯通信上海有限公司CTO、高级执行副总裁陈大同说:“我们要在低功耗和高性能、多功能之间找到平衡。”

  四大途径有望破解难题

面对棘手的功耗问题,各大芯片厂商使出浑身解数。芯片厂商纷纷进行低功耗设计并采用先进的制造工艺,加之电池技术的发展,功耗问题有望得到解决。

首先,在硬件上下功夫。余玉书表示,凯明在TD-SCDMA解决方案中采用了“以硬带软”的方式,即TD-SCMDA物理层采用硬件解决方案。高通公司则是把软件变成硬件。公司发言人表示,目前很多手机上支持的多媒体功能是基于软件的,在处理器上运行。“而我们新的芯片产品会把更多的多媒体功能直接植入芯片,在植入芯片的同时就很大地降低了对能源的消耗。”该发言人介绍说。

其次,采用单芯片解决方案和先进的芯片制造工艺。陈大同认为,高集成度芯片本身可以带来低功耗。Doug Grant则说:“显然,向减小尺寸的先进制造工艺方向发展是很有益的。”高通公司更是在2006年4月5日提前推出针对CDMA2000 1xEV-DO Revision A网络、使用了65nm技术的MSM6800芯片组样片视为公司向65nm技术过渡进程中取得的里程碑式的进步。

再次,采用先进的低功耗设计。重邮信科推出手机睡眠省电技术,分为浅睡眠和深睡眠的省电控制,郑建宏表示,重邮信科有自己的专利技术来保证待机时间。ADI公司认为,对芯片组制造商的真正关键是首先了解为了完成某些功能组合系统中哪些部分必须激活,哪些部分可以待机,然后利用芯片组体系结构相应的硬件和软件来实现。瑞萨SH公司移动产品开发团队副总经理张鹏认为,设计低功耗的IC以及从软件的角度达到省电模式应该有发展空间。

最后,电池技术的发展也将有助于在低功耗和高性能之间找到平衡。郑建宏相信,随着技术进步,电池容量肯定会有大幅度的提升。飞利浦公司认为,在实际情况下,终端用户一般都能很好地理解低功耗和高性能之间的关系,而且他们使用多媒体功能的时间也比使用语音电话功能的时间要少得多。同时,随着元器件技术不断发展,在2005年开始引起人们兴趣的标准配置将在3年-5年后达到良好的功率消耗性能。

  低功耗取得长足进步

通过采用不同的方式,各大芯片厂商在降低芯片功耗方面取得了长足的进步。

凯明表示,公司的TD-SCDMA解决方案目前待机电流已达到5mA,通话电流已达到160mA。凯明还将采用先进的半导体工艺开发新一代低功耗芯片,满足3G终端丰富的应用。展讯透露,采用公司芯片的终端产品的待机时间和通话时间已经优于或者等于GSM手机的水平。天科技的张代君自信地表示,“采用我们芯片方案的手机目前连续通话6个小时没有问题,连续待机时间将近250个小时。”重邮信科郑建宏也表示:“由于我们采用130nm工艺,因此具备低功耗优势。”

基于深厚的技术积累,国外厂商在低功耗方面也取得了很大进展。杰尔表示,杰尔的解决方案具有良好的扩展性,公司的3G芯片组的功耗非常低,手机制造商可在此基础上开发出在成本方面非常具有竞争力的手机。ADI公司推出SoftFone-LCR芯片组,其采用低功耗的Blackfin处理器完成数据基带处理功能,能够提供与2.5G手机一样的通话和待机时间。飞利浦则表示,基于在2G时代拥有的无与伦比的优势,公司将在3G芯片设计中将继续关注低功耗,并致力于提供更长的待机和通话时间。高通则在制造工艺上取得突破,65nm MSM6800芯片组所使用的处理技术可以支持高度集成、低功耗、更小巧但功能丰富的设备。高通公司还将提供使用65nm技术的MSM6280、MSM7200、MSM7500和MSM7600芯片组。

关键字:功耗  芯片  芯片组

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