LTE芯片臨多模多頻挑戰(zhàn)高通多管齊下保領先

本刊記者 | 孫永杰

眾所周知，多模多頻已成為4G時代芯片發(fā)展的必然，同時也給廠商帶來不小的挑戰(zhàn)。那么如何迎接由此帶來的挑戰(zhàn)？如何看待移動芯片領域的競爭？高通的成功無疑為業(yè)內(nèi)樹立了標桿，而這些一切均源于其持續(xù)不斷的創(chuàng)新和長期的技術(shù)積累。

門檻在多模多頻調(diào)制解調(diào)器是關(guān)鍵

《通信世界》：和3G時代的芯片相比，4G時代的芯片會有什么樣的變化？技術(shù)門檻是否更高了？有何新技術(shù)創(chuàng)新？

Peter Carson：4G芯片和3G芯片相比肯定更具有挑戰(zhàn)性，這主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先4G芯片要求是多模，同時需要向后兼容3G和2G網(wǎng)絡，這需要基帶芯片有更高的集成度，并同時支持2G、3G、LTE TDD和FDD等多個不同的模式，這無疑為基帶芯片的設計和制造帶來了挑戰(zhàn)。

其次是射頻方面。眾所周知，現(xiàn)在全球LTE頻段有大概30到40個，而已經(jīng)商用部署的就有20多個。所以在4G時代要做全球使用和漫游的手機，提高了對射頻的要求，這對于芯片廠商無疑是道門檻。不過高通在這方面已經(jīng)推出了新的技術(shù)和產(chǎn)品，比如RF360射頻前端的解決方案，該方案可以覆蓋到剛才所說的所有頻段，而且RF360的體積很小，價格也很便宜。

第三就是各種語音的支持?，F(xiàn)在的LTE手機基本都是LTE來跑數(shù)據(jù)，2G和3G跑語音，這種4G數(shù)據(jù)和2G、3G語音的各種組合非常復雜，進而對于芯片提出了更高的要求。

《通信世界》：目前除高通外，業(yè)內(nèi)還有沒有其他芯片廠商能夠支持多模多頻？我們知道現(xiàn)在大概有四五家廠商也推出了LTE芯片，它們和高通的差距在哪里？高通在這方面的優(yōu)勢又是如何體現(xiàn)的？

Peter Carson：我列舉幾個高通LTE芯片的優(yōu)勢。首先就是我們的芯片本身集成度非常高，我們支持多模多頻，包括所有的網(wǎng)絡制式和各種頻段，此外，各種語音的模式也都支持。

第二點是射頻前端和收發(fā)器，包括功率放大器、天線開關(guān)和濾波器等相關(guān)技術(shù)方面。事實上每個頻段都要有天線開關(guān)、功率放大器和濾波器，這些是占據(jù)手機電路板面積最大的一塊。針對于此，高通推出了RF360的前端整合解決方案。在之前的前端解決方案中，功率放大器和天線開關(guān)都是砷化鎵的復合半導體，這是一種比較昂貴且傳統(tǒng)的工藝，而RF360則是將硅作為材料，把功率放大器和天線開關(guān)做到一個單獨的硅芯片里面，并且把濾波器放在功率放大器和天線開關(guān)的帶上，形成三維的封裝。有了RF360這個整合的前端方案，就能夠做出一個終端設計覆蓋全球所有網(wǎng)絡制式。目前，幾乎沒有其他廠商能夠做到，它們采取的做法通常是針對北美做一個版本，針對歐洲做一個版本，針對中國做一個版本，要做很多版本。但高通只需要一個版本就可以了。

第三是歷史經(jīng)驗的積累。高通在LTE方面有長期投入，到今天已經(jīng)推出了第三代LTE調(diào)制解調(diào)器芯片。在這三代產(chǎn)品的發(fā)展過程中，我們不斷優(yōu)化散熱、功耗、尺寸、規(guī)格等項目，目前第三代產(chǎn)品已經(jīng)相當成熟，并且都經(jīng)過設備商的充分認證，相比之下，其他很多廠商還在進行第一代LTE產(chǎn)品的研發(fā)。而高通在2010年第一代LTE芯片的商用終端就已經(jīng)上市，之后是2012年第二代的商用終端，現(xiàn)在采用第三代LTE芯片的終端也已經(jīng)走向市場。

第四高通和其他廠家不同的是我們有完整的產(chǎn)品線覆蓋。不管是手機，還是數(shù)據(jù)設備，既有面向高端的芯片，也有面向中、低端市場的芯片，可以滿足不同市場和不同用戶的需求。

《通信世界》：通過前面您所述，是否應該理解成高通的調(diào)制解調(diào)器技術(shù)在LTE芯片競爭中具有絕對領先的優(yōu)勢，如果廠商不具備領先的調(diào)制解調(diào)器技術(shù)，將很難在LTE芯片的競爭中取得優(yōu)勢地位？

Peter Carson：從移動終端用戶的體驗看，連接性能肯定是其中極其重要的一部分。如果一個4G終端設備不能連接，一切用戶體驗都將無法實現(xiàn)，因為所有的移動應用、在線視頻、游戲等都是依賴設備進行網(wǎng)絡連接，這個是影響用戶是否愿意使用的主要因素，并且調(diào)制解調(diào)器直接技術(shù)最直接的表現(xiàn)就是移動，有了它之后，用戶利用移動終端就可以全球漫游，能連接到全球不同運營商都的網(wǎng)絡上，可以打電話，可以傳輸數(shù)據(jù)。但是移動性也相當復雜，因為每個運營商有不同的制式、不同的頻段組合、不同的網(wǎng)絡配置、不同的語音實現(xiàn)方式，盡管如此，對于用戶來說，它應該是無縫的體驗。

圖2 單純的芯片只占到移動處理器系統(tǒng)的15%，移動體驗的關(guān)鍵還在于整合能力

很多媒體報道都關(guān)注處理器的計算性能，但是很少會談調(diào)制解調(diào)器，是因為大家都認為這是理所應當，因為用戶打電話的時候好像感覺不到它的存在，但其背后的調(diào)制解調(diào)器技術(shù)靠的是技術(shù)的積累。

多模多頻存互擾軟硬兼施是解決之道

《通信世界》：高通LTE芯片如此高的集成度，是否會出現(xiàn)多頻多模的互干擾問題？ 高通是否會擔心這個問題？

Peter Carson：確實有干擾。主要有以下幾類表現(xiàn)。第一就是LTE和connectivity之間的干擾，即LTE和WiFi。因為WiFi、Bluetooth這些都在2.4G頻段上，當WiFi和LTE一同工作時會互相干擾。針對于此，高通在LTE和WiFi中間通過某些硬件的添加，讓WiFi系統(tǒng)和LTE系統(tǒng)彼此知道對方在做什么，進而讓開對方的頻段，避免了互相干擾。

第二是LTE和2G、3G在做某些射頻進發(fā)的時候，LTE和GSM同時工作會產(chǎn)生彼此的干擾，高通通過中間添加濾波器，將不同制式的信號屏，以解決這種互干擾。

第三類是LTE CA（載波聚合）的干擾。眾所周知，LTE技術(shù)也在不斷演進，帶寬越來越寬，運行的東西越來越多?，F(xiàn)在Cat.3的帶寬是100兆，到Cat.4就是150MB。但是到150兆的時候，需要射頻的帶寬至少要20兆赫茲，這20兆赫茲可以是連續(xù)的，也可以是分布在不同的頻點上。目前，10家領先的LTE運營商，能有連續(xù)20兆帶寬的只有一家，可見連續(xù)20兆帶寬是很奢侈的一件事情。如果沒有20兆帶寬，運營商就只能拼接，進而產(chǎn)生不同的載波,而幾套載波同時工作不可避免會有干擾。針對于此,就要依靠軟件、硬件的方法把功率適當減弱的同時,中間加一些濾波技術(shù)，這也是LTE芯片最核心的技術(shù)，而高通在這方面有很多的技術(shù)。上述三大類的互干擾問題，高通均予以了解決，并成為高通LTE芯片的核心優(yōu)勢之一。

移動體驗復雜芯片應綜合考量

《通信世界》：與傳統(tǒng)PC產(chǎn)業(yè)中的芯片不同，移動芯片很復雜，如何來衡量一個芯片廠商的實力？

Peter Carson：我們高通全球CTO Matt Grob在近日舉行的2013智能手機峰會的開場主題演講中提到了如何衡量一個好的移動處理器。以前PC時代大家過于關(guān)注CPU這一個組件，過于強調(diào)它的核數(shù)。其實在移動時代，比如說調(diào)制解調(diào)器就是連接移動體驗特別重要的部分，平時常常被大家所忽略。所以我們今天講的移動處理器更像是很多體驗組成的完整的系統(tǒng)，它的每個組件都對用戶體驗起著至關(guān)重要的作用。比如說調(diào)制解調(diào)器這種連接性的體驗是移動體驗非常重要的一部分。不要單獨看某一個組件，而要關(guān)注整體性能對用戶體驗的影響。

我們舉個用過去PC時代看待處理器的思維來看待移動處理器的例子。例如有一些廠商現(xiàn)在過多地強調(diào)CPU核數(shù)的數(shù)量，把它作為營銷的噱頭，這個就是過于關(guān)注某一個組件，而忽略了整體性能對于移動用戶體驗的影響，所以我們覺得這不是衡量移動時代一個應有的看待移動性能和移動用戶體驗最好的方式。其實高通也可以做很多核，但是CPU的核有些是用不上的，它不是對用戶體驗最重要的。很多其他的因素都會影響用戶的體驗，比如GPU、調(diào)制解調(diào)器，WiFi、Bluetooth、多媒體的處理等。CPU只是一部分。大家過于簡單地夸大了它的作用。據(jù)稱，中國最受歡迎的前十大移動應用中，絕大部分只用到兩個核。

全面覆蓋市場助力OEM伙伴

《通信世界》：前一段時間有媒體報道，中移動LTE終端招標，對于高通一家獨大表示了擔憂。 高通一家有沒有能力把這個市場做大？有沒有可能和產(chǎn)業(yè)鏈一起來做這個市場？高通未來會不會把自己先進的技術(shù)通過IP的方式能夠授權(quán)給一些友商，大家一起把這個市場做大？

Peter Carson：高通的產(chǎn)品覆蓋了高端、中端、低端市場。而高端和中低端手機有很多不同之處。首先是頻帶數(shù)量的區(qū)別。在這方面，高通非常具有競爭力。另外一個區(qū)別在于對射頻的需求，高通的芯片支持多模多頻，針對中國移動五模十三頻、三模八頻以及中國電信四模九頻的要求，高通可以提供各種各樣的參考設計。

此外，高通在LTE方面的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，例如對于業(yè)內(nèi)關(guān)注的功耗和發(fā)熱方面的控制技術(shù)等。還有一點，高通芯片在成本上非常具有競爭力。目前高通有驍龍800、600和400三個系列的處理器，分別覆蓋高端、中端、低端市場。。高通有信心、有能力完整支持和覆蓋中國市場，幫助我們的OEM廠商在一切準備好之后全力沖向市場。

《通信世界》：目前市場，尤其是中國市場LTE終端的數(shù)量并不是很多，尤其是LTE智能手機，您如何看待LTE終端在中國市場的前景？

Peter Carson：造成目前在LTE終端看上去較少的原因，首先是因為中國LTE的商用牌照還沒發(fā)，現(xiàn)在所有運營商的測試都是預商用測試，所以發(fā)布的終端多為測試使用；第二是網(wǎng)絡這邊，中國移動、中國電信、中國聯(lián)通均在做一些嘗試性的部署，而這需要花費時間。

盡管如此，但是我們整體來看覺得一旦上述的因素得到解決，比如牌照發(fā)放，各家的制式確定，加上中國現(xiàn)有三個運營商全力發(fā)展LTE，勢必形成一種競爭態(tài)勢。屆時，對于LTE終端的需求會呈現(xiàn)爆炸式的增長。

看其國外領先LTE運營商的經(jīng)驗，LTE終端上升和普及的的速度遠遠超過3G，包括千元級LTE智能手機，都遠遠超過業(yè)內(nèi)的預期。所以我們認為一旦條件成熟，LTE智能手機一定會呈現(xiàn)快速地增長。其實，從目前看，在中國移動預商用測試中，高通已經(jīng)有30款的數(shù)據(jù)設備和智能手機入圍。

圖3 高通處理器如此之廣的頻段覆蓋得益于其領先業(yè)內(nèi)的調(diào)制解調(diào)器技術(shù)