手機(jī)芯片方案升級(jí)到車(chē)規(guī)？高通雙管齊下

一開(kāi)始為智能手機(jī)設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序處理器現(xiàn)在已經(jīng)被許多數(shù)字電視所采用，這已經(jīng)不是秘密；隨著智能手機(jī)應(yīng)用處理器越來(lái)越普遍且性能強(qiáng)大，原產(chǎn)自智能手機(jī)的技術(shù)也不可避免地涉足至其他不同市場(chǎng)領(lǐng)域，包括機(jī)器對(duì)機(jī)器通訊(M2M)、醫(yī)療甚至汽車(chē)。

隨著全世界開(kāi)始把聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)形容為“四個(gè)輪子的智能手機(jī)”大肆吹捧(其實(shí)也就是為車(chē)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)打造的調(diào)制解調(diào)器芯片與應(yīng)用處理器)，車(chē)用領(lǐng)域也為芯片供貨商帶來(lái)了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。筆者先前有一篇文章提到了高通(Qualcomm)開(kāi)始供應(yīng)車(chē)規(guī)LTE芯片，指出因?yàn)樵絹?lái)越多汽車(chē)廠(chǎng)商開(kāi)始關(guān)注消費(fèi)性電子技術(shù)，也讓各家芯片廠(chǎng)商競(jìng)相將主要針對(duì)消費(fèi)性電子設(shè)備開(kāi)發(fā)的方案，升級(jí)成車(chē)規(guī)。

高通身為全球最大智能手機(jī)芯片供貨商，應(yīng)該是最適合回答我稱(chēng)之為“車(chē)規(guī)難題”的人選；為何說(shuō)是“難題”？因?yàn)橐獙⒃緸橹悄苁謾C(jī)所設(shè)計(jì)的技術(shù)移植到汽車(chē)應(yīng)用，確實(shí)是很大的挑戰(zhàn)，特別對(duì)那些沒(méi)有車(chē)規(guī)芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的公司(包括高通)來(lái)說(shuō)。這家智能手機(jī)芯片大廠(chǎng)想進(jìn)軍汽車(chē)應(yīng)用，需要先克服三個(gè)挑戰(zhàn)：1. 確保自家芯片的可靠性(符合汽車(chē)應(yīng)用需求)；2. 采用先進(jìn)(且具備某種程度的成熟度)技術(shù)；3. 為汽車(chē)業(yè)者尋找最經(jīng)濟(jì)的解決方案。

高通的“雙管齊下”策略

高通產(chǎn)品管理副總裁Nakul Duggal稍早前接受《電子工程專(zhuān)輯》美國(guó)版編輯電話(huà)采訪(fǎng)時(shí)強(qiáng)調(diào)，該公司正針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)采取“雙管齊下”的策略，一邊進(jìn)行車(chē)規(guī)驍龍(Snapdragon)應(yīng)用處理器的設(shè)計(jì)，一邊與第三方合作伙伴連手打造采用高通消費(fèi)性調(diào)制解調(diào)器芯片的車(chē)規(guī)等級(jí)車(chē)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)(telematic)模塊。

針對(duì)進(jìn)軍汽車(chē)中控臺(tái)(也就是車(chē)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)應(yīng)用)的芯片，高通致力于將自己的地位由第三線(xiàn)汽車(chē)零組件供貨商，升級(jí)為第二線(xiàn)。在1月的國(guó)際消費(fèi)性電子展(CES)上，高通宣布將在今年底推出該公司首款車(chē)規(guī)Snapdragon應(yīng)用處理器，且將進(jìn)駐2016年上市的新款汽車(chē)。

Duggal表示，這些日子以來(lái)，市面上的應(yīng)用處理器在“面積僅10x10mm大小的單芯片上整合了大量技術(shù)”；為了成為第二線(xiàn)的汽車(chē)應(yīng)用處理器供貨商，高通的任務(wù)重點(diǎn)是控管每一個(gè)進(jìn)駐該單芯片的技術(shù)，確保各個(gè)功能區(qū)塊是可靠的、且符合車(chē)規(guī)。

應(yīng)用處理器設(shè)計(jì)業(yè)者已經(jīng)采用先進(jìn)制程節(jié)點(diǎn)，因此芯片的功耗較低；此外這些業(yè)者也尋求采用先進(jìn)內(nèi)存技術(shù)，以支持更高帶寬、更高速度以及更高組件性能。但Duggal指出：“以L(fǎng)PDDR4為例，這種最先進(jìn)的移動(dòng)內(nèi)存技術(shù)在智能手機(jī)上也是剛剛才開(kāi)始應(yīng)用。”所以L(fǎng)PDDR4能用在今日的車(chē)規(guī)應(yīng)用處理器嗎？他的回答是“還不可行”。

智能手機(jī)應(yīng)用處理器的生命周期比汽車(chē)短得多，并以非常先進(jìn)的技術(shù)為基礎(chǔ)茁壯成長(zhǎng)；要將之移植到汽車(chē)上，高通需要衡量可靠性因素。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)希望盡可能跟上智能手機(jī)內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)演進(jìn)步伐，但包括高通在內(nèi)的芯片業(yè)者要確認(rèn)的是，應(yīng)用在智能手機(jī)內(nèi)的最先進(jìn)、最強(qiáng)大技術(shù)，是否在良率可靠度上“夠成熟”，可做為車(chē)規(guī)解決方案。

至于車(chē)用信息娛樂(lè)系統(tǒng)應(yīng)用的調(diào)制解調(diào)器芯片，Duggal指出，模塊化解決方案是一條可行之路；他坦承：“我們已經(jīng)在內(nèi)部廣泛討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題。”也就是到底高通該不該自己設(shè)計(jì)車(chē)規(guī)LTE芯片，而不是仰賴(lài)第三方合作伙伴將高通的芯片應(yīng)用包模塊里、再取得車(chē)規(guī)。

要打造車(chē)規(guī)LTE芯片(不是模塊)，會(huì)面臨兩個(gè)問(wèn)題：第一，調(diào)制解調(diào)器芯片必須能支持復(fù)雜的品牌以及蜂巢式網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)變動(dòng)，以因應(yīng)全球電信營(yíng)運(yùn)商的需求；Duggal表示：“六或七年前，只有CDMA與GSM網(wǎng)絡(luò)，我們只需要支持兩種或三種不同頻段；當(dāng)全世界進(jìn)入3G時(shí)代，我們需要處理6~10個(gè)頻段。”而演進(jìn)至今日的4G LTE (還需要考慮向后兼容)網(wǎng)絡(luò)：“我們正在討論的是對(duì)51個(gè)頻段的支持。”

另一個(gè)問(wèn)題是“網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證”，調(diào)制解調(diào)器芯片除了要通過(guò)車(chē)規(guī)認(rèn)證，還需要接受各家電信營(yíng)運(yùn)商所設(shè)定的嚴(yán)苛驗(yàn)證程序。因此假設(shè)你已經(jīng)有一款車(chē)規(guī)調(diào)制解調(diào)器芯片，你該如何確保已經(jīng)內(nèi)建該款車(chē)規(guī)芯片的車(chē)輛通過(guò)某家電信營(yíng)運(yùn)商的網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證測(cè)試？是把整輛車(chē)子都送交營(yíng)運(yùn)商嗎？顯然這是一個(gè)比營(yíng)運(yùn)商對(duì)驗(yàn)證手機(jī)的要求，更具困難度的后勤支持能力考驗(yàn)。

比較合乎邏輯的是打造一個(gè)調(diào)制解調(diào)器模塊──內(nèi)含基頻芯片、電源管理芯片、射頻芯片、內(nèi)存、天線(xiàn)等所有零件──然后讓該模塊取得車(chē)規(guī)并接受電信營(yíng)運(yùn)商驗(yàn)證；不過(guò)這樣高通仍是第三線(xiàn)汽車(chē)零組件供貨商，而且必須仰仗模塊供貨商如LG、Sierra Wireless與Gemalto等，接受繁重的蜂巢式網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證與車(chē)規(guī)認(rèn)證。Duggal表示，讓一個(gè)調(diào)制解調(diào)器模塊和營(yíng)運(yùn)商網(wǎng)絡(luò)“與時(shí)俱進(jìn)”的最佳方式，仍是依賴(lài)模塊產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，才能確保長(zhǎng)期可靠性。

為了成為二線(xiàn)車(chē)規(guī)芯片供貨商，高通一直很努力，其工作包括為車(chē)規(guī)芯片選擇合適的制程技術(shù)；Duggal指出：“這是一個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袆?dòng)。”不過(guò)高通并不是把同樣的Snapdragon應(yīng)用處理器做兩種設(shè)計(jì)，一種給智能手機(jī)用、另一種給汽車(chē)用；“因?yàn)槲覀兊南M(fèi)性電子等級(jí)Snapdragon系列應(yīng)用處理器產(chǎn)品種類(lèi)很多，遠(yuǎn)超出汽車(chē)廠(chǎng)商所需要的。”

Duggal進(jìn)一步表示：“我們的任務(wù)是確認(rèn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)需求，關(guān)注能符合車(chē)規(guī)的技術(shù)性能，并針對(duì)能運(yùn)用汽車(chē)市場(chǎng)解決方案做適當(dāng)?shù)木駬瘛?rdquo;但最棘手的部分仍是在對(duì)先進(jìn)技術(shù)的強(qiáng)烈需求，以及汽車(chē)市場(chǎng)嚴(yán)苛的可靠性規(guī)格之間取得平衡點(diǎn)。