CMOS RF打通物聯(lián)網(wǎng)1美元節(jié)點(diǎn)通道
無線互聯(lián)市場正承載著物聯(lián)網(wǎng)的東風(fēng)呈現(xiàn)爆炸式的增長。據(jù)悉,到2017年,WiFi產(chǎn)品的年度預(yù)計(jì)出貨可望達(dá)30億,而物聯(lián)網(wǎng)在2020年的年度出貨預(yù)計(jì)為500億。與此同時(shí),為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的進(jìn)一步普及,業(yè)界正在積極研發(fā)成本低至1美元的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn),而這也意味著傳統(tǒng)的GaAs或SiGe材料幾乎難有任何利潤空間,對(duì)此,RF廠商正醞釀以CMOS芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的解決方案,達(dá)到縮減生產(chǎn)成本,迎合物聯(lián)網(wǎng)大潮的目的。
無線傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)來說,是實(shí)現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)的必要“通道”,因此相關(guān)業(yè)者對(duì)于其中RF芯片的成本格外地重視。盡管目前砷化鎵(GaAs)RF芯片仍是市場主流,出貨量所占比例高達(dá)九成,但是隨著RF成本壓力的遞增,未來以CMOS為首的低成本低功耗高性能RF方案將成為物聯(lián)網(wǎng)市場的“新寵”。
RFaxis全球銷售副總裁Raymond Biagan表示,RFeIC技術(shù)可為眾多以無線通信作為主要平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域提供支持,主要包括寬帶、移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)。
而RFaxis公司的純CMOS芯片則在封裝規(guī)格、性能和成本等各方面都具備了誘人的前景。自2008年成立以來,致力于新一代無線互聯(lián)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)射頻解決方案的無晶圓半導(dǎo)體廠商RFaxis,一直堅(jiān)持采用CMOS技術(shù)來實(shí)現(xiàn)RF芯片的解決方案,憑借獨(dú)具創(chuàng)新特色的CMOS RFeIC架構(gòu)以及完整的產(chǎn)品鏈條,RFaxis獲得了包括高通在內(nèi)的眾多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商的廣泛認(rèn)可。
Biagan指出,傳統(tǒng)的GaAs材料因?yàn)樘釤掚y度高,導(dǎo)致在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)方面成本居高不下,而CMOS所來源的硅材料由于廣泛存在于泥土沙石中,擁有大規(guī)模生產(chǎn)的可能,因此在價(jià)格上具有先天優(yōu)勢(shì)。以RFaxis的純CMOS芯片為例,在性能足以媲美GaAs產(chǎn)品的前提下,能夠降低一半以上的制造和測(cè)試成本。
RFaxis 純CMOS RF方案與競爭對(duì)手的GaAs和BiCMOS方案相比,在更小封裝尺寸,更低功耗和高性能上表現(xiàn)出色。
此外,CMOS 材料在驅(qū)動(dòng)和運(yùn)作RF芯片的功耗方面也占盡優(yōu)勢(shì)。GaAs和SiGe RF芯片基于制程和材料特性,至少要導(dǎo)通2.6V的電壓才能驅(qū)動(dòng),并須供應(yīng)3.3或5V電壓才能持續(xù)運(yùn)作;相較之下,CMOS僅需1.2V驅(qū)動(dòng)電壓和2.4V運(yùn)作電壓,在系統(tǒng)電流相等的前提下,省電效益高達(dá) 30~40%,極大地提升了RF芯片的傳輸效率和線性度。
在整合度上,CMOS RF芯片同樣完成了顛覆性的創(chuàng)舉。過去,射頻前端模組是由增加傳輸距離的概率放大器,優(yōu)化接收靈敏度的低噪聲放大器和天線開關(guān)等多個(gè)分立電路拼接而成,而RFaxis的RFeIC架構(gòu)能夠?qū)⑦@些關(guān)鍵性的功能器件納入一個(gè)純CMOS單芯片中,為工程師爭取更多的設(shè)計(jì)空間,以達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于RF芯片的小尺寸要求。
RFaxis的RFeIC產(chǎn)品涵蓋2.4 GHz到5 GHz頻段,可支援各類無線標(biāo)準(zhǔn),包括Bluetooth、Zigbee、WLAN、802.11n/MIMO、WiMAX、WHD以及多種行動(dòng)通訊標(biāo)準(zhǔn)。
現(xiàn)在看來,CMOS RF芯片的確擁有眾多GaAs和SiGe所無法比擬的優(yōu)勢(shì),RFaxis以其獨(dú)到的眼光和毫不動(dòng)搖的毅力堅(jiān)持走在了這條路上,并且走到了業(yè)界的最前端。“RFaxis并不滿足于此。”Biagan強(qiáng)調(diào),“我們正在積極推廣CMOS RFeIC解決方案于全球市場的覆蓋率,為此,我們將與亞太區(qū)第一大電子元器件分銷商世平集團(tuán)合作;另一方面,RFaxis也將在臺(tái)北增設(shè)FAE實(shí)驗(yàn)室,為亞太區(qū)的廣大設(shè)計(jì)群體實(shí)現(xiàn)低成本物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案提供更加及時(shí)高效的支持。”
Biagan還透露,RFaxis將于2014年第四季度推出采用納米技術(shù)的射頻前端系列產(chǎn)品——Nucleus,初始設(shè)備Nucleus 45是一款采用40納米CMOS制程的5GHz 802.11ac射頻前端積體電路。RFaxis還將計(jì)劃推出下一代的Nucleus 2系列產(chǎn)品,從而提供從40納米向28納米制程節(jié)點(diǎn)的無縫遷移。