LTE芯片：多模成主流 明年或商用
[導(dǎo)讀]當全球3G發(fā)展如火如荼之際，LTE也成為越來越多的運營商滿足未來移動性和熱點地區(qū)激增的數(shù)據(jù)容量需求的參考技術(shù)解決方案，成為“后3G時代”的代言人。在2011年巴塞羅那展上，各大通信廠商紛紛推出了LTE終端產(chǎn)品，LTE已
當全球3G發(fā)展如火如荼之際，LTE也成為越來越多的運營商滿足未來移動性和熱點地區(qū)激增的數(shù)據(jù)容量需求的參考技術(shù)解決方案，成為“后3G時代”的代言人。在2011年巴塞羅那展上，各大通信廠商紛紛推出了LTE終端產(chǎn)品，LTE已成為目前最主流的4G演進技術(shù)。GSA今年7月公布的數(shù)據(jù)顯示，在全球62個國家中有166個LTE商用網(wǎng)絡(luò)正在計劃或已經(jīng)實施，其中包括24個已經(jīng)商用的網(wǎng)絡(luò)；另外還有19個國家的52家運營商正在進行LTE實驗網(wǎng)或者技術(shù)測試?？梢哉f，LTE已然漸行漸近了。
3G可與LTE技術(shù)平行演進
LTE專為實現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)及其演進技術(shù)的無縫互通而設(shè)計，可以讓運營商充分利用現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)的投資。
LTE的發(fā)展離不開3G這一基石。高通相關(guān)負責(zé)人表示，3G及3G演進技術(shù)仍將在相當長一段時間內(nèi)主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，LTE及LTE增強版作為3G技術(shù)補充，其大范圍鋪開仍需時日。目前運營商廣泛推出的3G網(wǎng)絡(luò)已可以通過HSPA和EV-DO提供卓越的移動寬帶體驗，即使在未來，3G及其演進技術(shù)也將繼續(xù)在LTE區(qū)域外提供廣泛的寬帶覆蓋以及語音服務(wù)。LTE和3G演進技術(shù)利用相同的增強技術(shù)，可以提供相似的性能。LTE專為實現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)及其演進技術(shù)的無縫互通而設(shè)計，可以讓運營商充分利用現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)的投資。為使用戶體驗達到新的高度，3G可以與LTE技術(shù)平行演進。
聯(lián)芯科技市場部總經(jīng)理劉光軍也指出，HSPA和多載波技術(shù)均是3G進一步演進的增強技術(shù)，HSPA技術(shù)已經(jīng)成熟，3G增強技術(shù)與LTE將是一個長期演進共存的過程，3G與LTE的關(guān)系就像2G與3G的關(guān)系一樣?！拔覀冎繥SM技術(shù)到目前還在不斷演進，運營商在建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)的同時，一直在不斷升級GSM系統(tǒng)和終端。沒有3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對市場的培育和普及過程，就不會有LTE高速移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時代，就像是今天和明天的關(guān)系一樣，做好3G業(yè)務(wù)發(fā)展才是促進LTE發(fā)展最根本的市場基石。”劉光軍指出。
面臨多重挑戰(zhàn)
LTE芯片需具備高集成度、多模、跨操作系統(tǒng)、高處理能力等性能以及低功耗、軟硬件結(jié)合等特點。
從應(yīng)用來看，LTE也將帶給我們?nèi)碌捏w驗?！癓TE將顯著提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)體驗，比如高清視頻流以及其他對網(wǎng)絡(luò)速度要求苛刻的多媒體業(yè)務(wù)與應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)在線游戲、實時網(wǎng)絡(luò)體驗、數(shù)字家庭、電子醫(yī)療等等?！币夥ā哿⑿胖袊鴧^(qū)總裁張代君認為。
與之相隨相生的是，隨著網(wǎng)絡(luò)的升級，對終端的性能也提出了很高的要求。高通相關(guān)負責(zé)人表示，從LTE的芯片技術(shù)角度來看，LTE芯片需具備高集成度、多模、跨操作系統(tǒng)、高處理能力、多媒體性能以及低功耗、軟硬件結(jié)合等特點。
劉光軍也提到，LTE終端對基帶芯片的要求體現(xiàn)在：首先是需要支持多種可變帶寬，這需要芯片支持多種不同的采樣率、不同的外部通信接口帶寬等。目前全球主要LTE頻段，在FDD-LTE方面，歐洲為2.6GHz，790～862MHz，美國為700MHz，日本為1.5、1.7、2.1GHz。在TDD-LTE頻段方面，中國則采用2.3GHz、2.6GHz，歐洲采用2.6GHz。頻段的變化會對TD LTE射頻芯片造成較大影響設(shè)計問題，由于射頻芯片研制周期比較長，如果是在現(xiàn)有高頻段射頻芯片上增加一個新的低頻段，估計需要兩年時間達到商用的穩(wěn)定性。其次是高數(shù)據(jù)吞吐量和低時延要求，LTE的TTI(傳輸時間間隔)是1ms，終端在單倍采樣的情況下每毫秒最多需要處理30.72M的數(shù)據(jù)，1個TTI內(nèi)終端需要完成對這些數(shù)據(jù)的時頻域變換、信道估計、解調(diào)、譯碼等計算，這就需要通過合理的軟硬件劃分來減小交互時延，提高芯片處理能力和并行度來減少信號處理時間，提高總線速率和帶寬來減少數(shù)據(jù)搬移的時延等。最后，由于LTE實時處理的數(shù)據(jù)量非常大，對存儲單元的需求也大大增加，這對芯片的面積和功耗也都提出了新的挑戰(zhàn)。
而在功耗方面，半導(dǎo)體廠商也是各展身手。高通的策略之一是以先進的微架構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)更好的整體性能，其Snapdragon S3平臺采用了Scorpion CPU異步雙核設(shè)計，每個內(nèi)核可以在不同的頻率和不同的電壓下運行，從而以較低的功率實現(xiàn)超高的性能。而意法·愛立信的Thor M7400則通過采用優(yōu)異的硬件加速器組合，從而帶來超低功耗。
“未來4G終端的CPU主頻可能要做到4Ghz，此外在大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用下，功耗也需要進一步降低?！眲⒐廛娺M一步指出，“芯片的制造工藝要進入20nm時代，因此，芯片的系統(tǒng)架構(gòu)還要進一步優(yōu)化?！?BR>
多模芯片商用在即
多模LTE芯片不僅能夠支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入，還要支持LTE網(wǎng)絡(luò)接入，這對LTE大規(guī)模部署至關(guān)重要。
雖然LTE在高速數(shù)據(jù)傳輸速率、分組傳輸以及低時延等方面有諸多優(yōu)勢，但去適應(yīng)一項全新的技術(shù)不是一蹴而就的事情?！耙虼耍嗄TE芯片不僅能夠支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接入，還要支持LTE網(wǎng)絡(luò)接入，這對對于LTE的大規(guī)模部署顯得至關(guān)重要?！睆埓赋?。多模芯片已成為半導(dǎo)體廠商角逐的重點。
而業(yè)界對多模制式的發(fā)展也有不同看法。劉光軍表示，多模終端的制式形態(tài)最基本有如下兩種：一種是TD/GSM/TD-LTE三模單待，另外一種是TDS/GSMTD-LTE雙模雙待，其他形態(tài)基本均可以從這兩種演變而來。由于目前多模技術(shù)沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范，每一家的多模技術(shù)都是不一樣的。“對于2G/3G/LTE單射頻芯片至少還需要經(jīng)過兩年甚至更多時間的優(yōu)化，另外可能還需要采用一些新的軟件無線電技術(shù)，通過軟件參數(shù)配置達到滿足多模多制式終端需求的目的，讓用戶通過參數(shù)配置選擇來自定義終端工作制式和選擇網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商?！眲⒐廛娭赋觥?BR>
目前LTE芯片應(yīng)用主要集中在數(shù)據(jù)卡和路由器方面，在手機基帶方面的應(yīng)用可能要晚一些，相關(guān)廠商也在積極備戰(zhàn)。
產(chǎn)品點評
高通Snapdragon S4系列：
性能高150%功耗低65%
高通Snapdragon S4系列芯片集成了多模LTE調(diào)制解調(diào)器，該系列采用28納米制造工藝，每個內(nèi)核最高運行速度可達2.5GHz；較當前CPU內(nèi)核，全面性能提高150%，并將功耗降低65%。這一系列芯片組覆蓋單核、雙核及四核版本。圖形處理方面，S4系列芯片將包含具有最高達4個3D內(nèi)核的新Adreno 320 GPU系列，性能將達到原有4Adreno GPU的15倍，可支持最新款游戲以及在大屏幕終端上播放立體3D4視頻。Adreno 320為移動終端提供了與最新的游戲機類似的圖形性能。另外，該芯片組系列還支持3D和S3D游戲，可以捕捉和播放S3D圖像和視頻，并可實現(xiàn)通過HDMI向1080P平板顯示器的全高清輸出。高通公司也已推出多款支持商用化終端的3G/LTE多模芯片。[!--empirenews.page--]
意法·愛立信多模纖型調(diào)制解調(diào)器：
縮短上市時間贏得先機
意法·愛立信最新推出的兩款HSPA/LTE多模纖型調(diào)制解調(diào)器：Thor M7300以及Thor M7400。這兩款方案基于相同的架構(gòu)，客戶通過復(fù)用modem的驗證以及應(yīng)用處理器接口跨平臺間的復(fù)用，從而縮短上市時間。意法·愛立信的Thor M7400支持所有的主流接入技術(shù)包括LTE FDD、TD-LTE、HSPA、TD-SCDMA以及EDGE，將支持終端設(shè)備商設(shè)計出適合全球通用的LTE設(shè)備。Thor M7400緊湊的外形以及優(yōu)異的能耗性能使其能夠開發(fā)出具有長電池壽命的纖巧的智能手機、平板電腦以及其他支持移動寬帶的設(shè)備。Thor M7300支持速率高達84Mbps的HSPA，此外還支持TD-SCDMA以及EDGE。
3G可與LTE技術(shù)平行演進
LTE專為實現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)及其演進技術(shù)的無縫互通而設(shè)計，可以讓運營商充分利用現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)的投資。
LTE的發(fā)展離不開3G這一基石。高通相關(guān)負責(zé)人表示，3G及3G演進技術(shù)仍將在相當長一段時間內(nèi)主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，LTE及LTE增強版作為3G技術(shù)補充，其大范圍鋪開仍需時日。目前運營商廣泛推出的3G網(wǎng)絡(luò)已可以通過HSPA和EV-DO提供卓越的移動寬帶體驗，即使在未來，3G及其演進技術(shù)也將繼續(xù)在LTE區(qū)域外提供廣泛的寬帶覆蓋以及語音服務(wù)。LTE和3G演進技術(shù)利用相同的增強技術(shù)，可以提供相似的性能。LTE專為實現(xiàn)與3G網(wǎng)絡(luò)及其演進技術(shù)的無縫互通而設(shè)計，可以讓運營商充分利用現(xiàn)有的3G網(wǎng)絡(luò)的投資。為使用戶體驗達到新的高度，3G可以與LTE技術(shù)平行演進。
聯(lián)芯科技市場部總經(jīng)理劉光軍也指出，HSPA和多載波技術(shù)均是3G進一步演進的增強技術(shù)，HSPA技術(shù)已經(jīng)成熟，3G增強技術(shù)與LTE將是一個長期演進共存的過程，3G與LTE的關(guān)系就像2G與3G的關(guān)系一樣?！拔覀冎繥SM技術(shù)到目前還在不斷演進，運營商在建設(shè)3G網(wǎng)絡(luò)的同時，一直在不斷升級GSM系統(tǒng)和終端。沒有3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對市場的培育和普及過程，就不會有LTE高速移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時代，就像是今天和明天的關(guān)系一樣，做好3G業(yè)務(wù)發(fā)展才是促進LTE發(fā)展最根本的市場基石。”劉光軍指出。
面臨多重挑戰(zhàn)
LTE芯片需具備高集成度、多模、跨操作系統(tǒng)、高處理能力等性能以及低功耗、軟硬件結(jié)合等特點。
從應(yīng)用來看，LTE也將帶給我們?nèi)碌捏w驗?！癓TE將顯著提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)體驗，比如高清視頻流以及其他對網(wǎng)絡(luò)速度要求苛刻的多媒體業(yè)務(wù)與應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)在線游戲、實時網(wǎng)絡(luò)體驗、數(shù)字家庭、電子醫(yī)療等等?！币夥ā哿⑿胖袊鴧^(qū)總裁張代君認為。
與之相隨相生的是，隨著網(wǎng)絡(luò)的升級，對終端的性能也提出了很高的要求。高通相關(guān)負責(zé)人表示，從LTE的芯片技術(shù)角度來看，LTE芯片需具備高集成度、多模、跨操作系統(tǒng)、高處理能力、多媒體性能以及低功耗、軟硬件結(jié)合等特點。
劉光軍也提到，LTE終端對基帶芯片的要求體現(xiàn)在：首先是需要支持多種可變帶寬，這需要芯片支持多種不同的采樣率、不同的外部通信接口帶寬等。目前全球主要LTE頻段，在FDD-LTE方面，歐洲為2.6GHz，790～862MHz，美國為700MHz，日本為1.5、1.7、2.1GHz。在TDD-LTE頻段方面，中國則采用2.3GHz、2.6GHz，歐洲采用2.6GHz。頻段的變化會對TD LTE射頻芯片造成較大影響設(shè)計問題，由于射頻芯片研制周期比較長，如果是在現(xiàn)有高頻段射頻芯片上增加一個新的低頻段，估計需要兩年時間達到商用的穩(wěn)定性。其次是高數(shù)據(jù)吞吐量和低時延要求，LTE的TTI(傳輸時間間隔)是1ms，終端在單倍采樣的情況下每毫秒最多需要處理30.72M的數(shù)據(jù)，1個TTI內(nèi)終端需要完成對這些數(shù)據(jù)的時頻域變換、信道估計、解調(diào)、譯碼等計算，這就需要通過合理的軟硬件劃分來減小交互時延，提高芯片處理能力和并行度來減少信號處理時間，提高總線速率和帶寬來減少數(shù)據(jù)搬移的時延等。最后，由于LTE實時處理的數(shù)據(jù)量非常大，對存儲單元的需求也大大增加，這對芯片的面積和功耗也都提出了新的挑戰(zhàn)。
而在功耗方面，半導(dǎo)體廠商也是各展身手。高通的策略之一是以先進的微架構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)更好的整體性能，其Snapdragon S3平臺采用了Scorpion CPU異步雙核設(shè)計，每個內(nèi)核可以在不同的頻率和不同的電壓下運行，從而以較低的功率實現(xiàn)超高的性能。而意法·愛立信的Thor M7400則通過采用優(yōu)異的硬件加速器組合，從而帶來超低功耗。
“未來4G終端的CPU主頻可能要做到4Ghz，此外在大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用下，功耗也需要進一步降低?！眲⒐廛娺M一步指出，“芯片的制造工藝要進入20nm時代，因此，芯片的系統(tǒng)架構(gòu)還要進一步優(yōu)化?！?BR>
多模芯片商用在即
多模LTE芯片不僅能夠支持現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)接入，還要支持LTE網(wǎng)絡(luò)接入，這對LTE大規(guī)模部署至關(guān)重要。
雖然LTE在高速數(shù)據(jù)傳輸速率、分組傳輸以及低時延等方面有諸多優(yōu)勢，但去適應(yīng)一項全新的技術(shù)不是一蹴而就的事情?！耙虼耍嗄TE芯片不僅能夠支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)接入，還要支持LTE網(wǎng)絡(luò)接入，這對對于LTE的大規(guī)模部署顯得至關(guān)重要?！睆埓赋?。多模芯片已成為半導(dǎo)體廠商角逐的重點。
而業(yè)界對多模制式的發(fā)展也有不同看法。劉光軍表示，多模終端的制式形態(tài)最基本有如下兩種：一種是TD/GSM/TD-LTE三模單待，另外一種是TDS/GSMTD-LTE雙模雙待，其他形態(tài)基本均可以從這兩種演變而來。由于目前多模技術(shù)沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范，每一家的多模技術(shù)都是不一樣的。“對于2G/3G/LTE單射頻芯片至少還需要經(jīng)過兩年甚至更多時間的優(yōu)化，另外可能還需要采用一些新的軟件無線電技術(shù)，通過軟件參數(shù)配置達到滿足多模多制式終端需求的目的，讓用戶通過參數(shù)配置選擇來自定義終端工作制式和選擇網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營商?！眲⒐廛娭赋觥?BR>
目前LTE芯片應(yīng)用主要集中在數(shù)據(jù)卡和路由器方面，在手機基帶方面的應(yīng)用可能要晚一些，相關(guān)廠商也在積極備戰(zhàn)。
產(chǎn)品點評
高通Snapdragon S4系列：
性能高150%功耗低65%
高通Snapdragon S4系列芯片集成了多模LTE調(diào)制解調(diào)器，該系列采用28納米制造工藝，每個內(nèi)核最高運行速度可達2.5GHz；較當前CPU內(nèi)核，全面性能提高150%，并將功耗降低65%。這一系列芯片組覆蓋單核、雙核及四核版本。圖形處理方面，S4系列芯片將包含具有最高達4個3D內(nèi)核的新Adreno 320 GPU系列，性能將達到原有4Adreno GPU的15倍，可支持最新款游戲以及在大屏幕終端上播放立體3D4視頻。Adreno 320為移動終端提供了與最新的游戲機類似的圖形性能。另外，該芯片組系列還支持3D和S3D游戲，可以捕捉和播放S3D圖像和視頻，并可實現(xiàn)通過HDMI向1080P平板顯示器的全高清輸出。高通公司也已推出多款支持商用化終端的3G/LTE多模芯片。[!--empirenews.page--]
意法·愛立信多模纖型調(diào)制解調(diào)器：
縮短上市時間贏得先機
意法·愛立信最新推出的兩款HSPA/LTE多模纖型調(diào)制解調(diào)器：Thor M7300以及Thor M7400。這兩款方案基于相同的架構(gòu)，客戶通過復(fù)用modem的驗證以及應(yīng)用處理器接口跨平臺間的復(fù)用，從而縮短上市時間。意法·愛立信的Thor M7400支持所有的主流接入技術(shù)包括LTE FDD、TD-LTE、HSPA、TD-SCDMA以及EDGE，將支持終端設(shè)備商設(shè)計出適合全球通用的LTE設(shè)備。Thor M7400緊湊的外形以及優(yōu)異的能耗性能使其能夠開發(fā)出具有長電池壽命的纖巧的智能手機、平板電腦以及其他支持移動寬帶的設(shè)備。Thor M7300支持速率高達84Mbps的HSPA，此外還支持TD-SCDMA以及EDGE。
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