通信芯片簡(jiǎn)介及特點(diǎn)

據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(WSTS)發(fā)布的一份預(yù)測(cè)報(bào)告顯示，世界半導(dǎo)體市場(chǎng)未來(lái)三年將保持兩位數(shù)的增長(zhǎng)，這份報(bào)告還表明，全球半導(dǎo)體業(yè)之所以能夠復(fù)蘇，通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展功不可沒(méi)，近年來(lái)通信集成電路IC芯片的需求大幅度增長(zhǎng)，給全球半導(dǎo)體業(yè)注入了新的活力。三網(wǎng)融合的大趨勢(shì)有力地推動(dòng)了芯片業(yè)的發(fā)展，通信芯片在移動(dòng)通信、無(wú)線Internet和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)的發(fā)展，開(kāi)始超過(guò)了PC機(jī)芯片的發(fā)展。IDC的專(zhuān)家預(yù)測(cè)，通信IC芯片，尤其是支持第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的IC芯片，將成為21世紀(jì)初全球半導(dǎo)體芯片業(yè)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。

據(jù)美國(guó)國(guó)際市場(chǎng)調(diào)查公司Dataquest的資料顯示，1996年，全球通信設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為1673.54億美元;1998年達(dá)2132.79億美元;2000年達(dá)2574.62億美元。1996~2000年的年平均增長(zhǎng)率為11.4%。據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)預(yù)測(cè)，到2000年底，全球通信業(yè)總值將達(dá)1～1.2萬(wàn)億美元的規(guī)模，并將首次超過(guò)世界汽車(chē)業(yè)的總產(chǎn)值。這個(gè)數(shù)字表明， 2000年，由于全球通信業(yè)的迅猛發(fā)展，全球通信業(yè)年收入將突破萬(wàn)億美元大關(guān)，將會(huì)進(jìn)一步刺激全球半導(dǎo)體通信IC芯片業(yè)的更快發(fā)展。國(guó)際商務(wù)戰(zhàn)略一項(xiàng)研究顯示，全球通信IC 芯片市場(chǎng)銷(xiāo)售額將從1998年的283億美元增至2005年的904億美元。2000年通信業(yè)將繼續(xù)成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)。中國(guó)通信IC芯片近年來(lái)發(fā)展也很快，據(jù)CCID 微電子研究部發(fā)布的一項(xiàng)市場(chǎng)調(diào)查和預(yù)測(cè)顯示，2000～2003年中國(guó)通信類(lèi)整機(jī)應(yīng)用IC 芯片的市場(chǎng)規(guī)模將保持較快的增長(zhǎng)速度，2000年通信類(lèi)整機(jī)用IC芯片的市場(chǎng)需求量為15.02億塊，比1999 年增長(zhǎng)21.62%，預(yù)計(jì)到2003年通信類(lèi)整機(jī)用IC芯片的市場(chǎng)需求量將達(dá)68.77億塊。在國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體芯片園地里，通信IC芯片正在向著體積小、速度快、多功能和低功耗的方向發(fā)展。

美國(guó)模擬器件公司(ADI) 新研制成功世界上第一款用于無(wú)線通信手機(jī)的完全基于 (RAM)的基帶芯片組。這款小小的SoftFone芯片組，體積小巧，僅像火柴盒一般大小，能夠使移動(dòng)電話廠商和終端用戶(hù)輕松定制、選擇功能。這種芯片組的功耗較小，成本也比較低，因而極具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。SoftFone芯片組完全基于RAM，GSM移動(dòng)電話廠商可利用普通硬件平臺(tái)裝入不同版本的軟件，以支持從高端到低端的全系列手機(jī)。ADI的這款SoftFone芯片組于8月初大批面市。

為了進(jìn)一步縮小通信芯片的體積，科學(xué)家們正在研制一系列的采用非硅材料制造的芯片，例如砷化鎵(GaAs)芯片、鍺(Ge)芯片以及硅鍺(SiGe)芯片等。 這些非硅通信芯片的體積更小巧，能夠用來(lái)制造輕、薄、短、小的通信設(shè)備。為了使通信終端設(shè)備做得越來(lái)越小，在數(shù)字蜂窩電話中，芯核RISC處理器構(gòu)成一個(gè)高集成度子系統(tǒng)的一部分?；鶐Р糠?，即RF 部分在通常的情況下集成一個(gè)RISC微控制器、一個(gè)低成本DSP、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器、屏控制器和連接邏輯。ARM公司的ARM7 TDM1十分適合于這種應(yīng)用，其每兆赫僅消耗1.85mW，相對(duì)低的 13MHz 速率與GSM900系統(tǒng)中的微控制器同步。RISC芯核在芯片上僅占4.9m2的面積，可以在較低的電壓下工作，因而片上存儲(chǔ)器的功耗往往低于片外存儲(chǔ)器。ROM的功耗也小于SRAM。在可能的情況下，采用空載模式更能節(jié)省功率。

在一般情況下，片上必需包括一個(gè)鎖相環(huán)為DSP提供時(shí)鐘信號(hào)。高集成度在DSP芯片中也應(yīng)用得很廣泛。 為用低功耗的小型器件進(jìn)行高水準(zhǔn)的調(diào)制和解調(diào)算法作業(yè)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出包含有DSP內(nèi)核電路的單片算法IC。在21世紀(jì)初的幾年內(nèi)，隨著微細(xì)化工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，在更多地采用0.25μmCMOS工藝之后，集成度將會(huì)得到進(jìn)一步的提高，而電壓和功耗將會(huì)進(jìn)一步降低，從而能夠?qū)⒂糜趨f(xié)議處理的CPU內(nèi)核電路也全部集中制作在一枚小小的芯片上。 Texas Instruments(TI)公司日前新推出的TMS320C6203產(chǎn)品，有250MHz、300MHz兩種型號(hào)，執(zhí)行速度高達(dá)2900MIPS，是世界上速度最快的DSP產(chǎn)品。這款芯片集成了7Mbits內(nèi)存，是在單機(jī)芯DSP里集成的最大內(nèi)存，采用18m2的BGA封裝，能夠節(jié)省插件板/系統(tǒng)空間，適用于3G無(wú)線基站、電信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)備。使通信芯片實(shí)現(xiàn)微型化的另一種有效的途徑，是在半導(dǎo)體通信芯片制造工藝中采用更先進(jìn)的光刻技術(shù)，科學(xué)家們讓光透過(guò)掩膜形成一個(gè)影像，利用透鏡使這個(gè)影像縮小，并且巧妙地利用這種投影光，把芯片電路的輪廓投射到涂有一層硅的光刻膠上面，通過(guò)對(duì)透鏡的改進(jìn)，縮短光的波長(zhǎng)，并且改進(jìn)光阻材料，就可以把芯片電路蝕刻得更加細(xì)致入微，更加精確，從而制造出集成度更高、體積更小的通信芯片，使用這種芯片的移動(dòng)通信設(shè)備將變得更加便攜。