射頻芯片：工藝成本功耗是永恒熱點

支持手機功能的兩大核心芯片之一的射頻收發(fā)芯片一直被認(rèn)為是中國無線通信和3G產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)。去年下半年，國內(nèi)兩家領(lǐng)先的射頻芯片企業(yè)銳迪科微電子(上海)有限公司(以下簡稱“銳迪科”)和鼎芯通訊(上海)有限公司(以下簡稱“鼎芯”)都宣布推出采用CMOS工藝的TD-SCDMA射頻(RF)芯片，一舉彌補了中國TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的短板。隨后，銳迪科宣布“推出全球首顆支持HSDPA的TD-SCDMA/GSM雙模射頻芯片”。CMOS工藝正逐漸取代硅鍺BiCMOS工藝和硅BiCMOS工藝成為射頻芯片的主流工藝，與此同時，射頻芯片集成更多的功能也成為熱門話題。面對國外企業(yè)的競爭，本土企業(yè)在保持清醒頭腦的同時，對于競爭也是無所畏懼。

3G時代帶來更多挑戰(zhàn)

在2G和2.5G平臺上，所有的射頻指標(biāo)都是國外公司定義和實現(xiàn)的，經(jīng)過20年的發(fā)展，已經(jīng)很成熟和穩(wěn)定。因此作為3G，首先就要在起點上不低于之前的系統(tǒng)。例如，工藝、功耗和成本等，另外還要考慮雙模的設(shè)計，而這些問題都是極具挑戰(zhàn)性的技術(shù)問題和生產(chǎn)問題。

鼎芯公司技術(shù)負(fù)責(zé)人在接受《中國電子報》記者采訪時表示，在射頻芯片的發(fā)展過程中，從早期的分立元件到分立的芯片模塊，再到高度集成的射頻單芯片，乃至全系統(tǒng)單芯片都是非常具有跨越意義的。1996年，愛立信、西門子和諾基亞等公司在芯片供應(yīng)上超過摩托羅拉，最后實現(xiàn)了市場的高度占有。此外，隨著零中頻架構(gòu)的廣泛采用，降低了射頻的整體功耗和整合周期。

在2000年之后，3G等寬帶系統(tǒng)提出了高要求：包括高線性、良好的靈敏度、迅速的鎖定和穩(wěn)態(tài)時間等，都將系統(tǒng)的整體性能轉(zhuǎn)嫁到射頻電路上，提出了更苛刻的要求。另外，因為3G系統(tǒng)都是基于CDMA的擴頻系統(tǒng)，擴頻接擴的處理直接將通道上的各種噪聲和干擾投射到系統(tǒng)的傳輸指標(biāo)上，又反過來對系統(tǒng)的整體容量產(chǎn)生影響，產(chǎn)生“地板效應(yīng)”，因此射頻系統(tǒng)的設(shè)計好壞，會直接影響到整體的系統(tǒng)性能可靠性和信道質(zhì)量。

CMOS工藝成主流

根據(jù)市場調(diào)查機構(gòu)iSuppli的報告，手機用射頻收發(fā)芯片采用CMOS工藝的比重逐年提高，估計將從2001年的2%和2005年的20%逐漸增加到2009年的40%。目前，硅鍺BiCMOS工藝占據(jù)70%左右的市場份額，硅BiCMOS工藝則基本退出市場。

CMOS工藝射頻芯片首先進(jìn)入低端GSM手機，繼而向高端GSM手機發(fā)展。包括英飛凌、高通等廠商已陸續(xù)推出RF CMOS產(chǎn)品。未來隨著3G時代的來臨，射頻CMOS工藝將越來越重要。

銳迪科市場總監(jiān)樊大磊在接受《中國電子報》記者采訪時表達(dá)了對CMOS工藝的堅定支持，他說：“CMOS工藝將成為適合于射頻IC的主流工藝。隨著無線通信產(chǎn)品向著消費電子領(lǐng)域轉(zhuǎn)化，對產(chǎn)品成本的要求也越來越高，高性價比的射頻IC將無可爭辯地占據(jù)市場。CMOS將以其成本方面的優(yōu)勢替代硅鍺BiCMOS工藝和硅BiCMOS工藝成為射頻芯片的主流工藝。當(dāng)然，CMOS工藝除了成本優(yōu)勢以外，另一個逐步顯現(xiàn)的優(yōu)勢是其易于實現(xiàn)在數(shù)字域?qū)ι漕l信號進(jìn)行處理，這對于提升芯片性能及開發(fā)多模芯片具有重要的意義。隨著TD-SCDMA終端朝著多媒體平臺和PDA方向發(fā)展，對于終端射頻部分成本和功耗的要求將會進(jìn)一步提高，銳迪科著手準(zhǔn)備使用更為先進(jìn)的CMOS工藝加以應(yīng)對?！?nbsp;

射頻芯片將融合更多功能

基帶芯片和射頻芯片的集成一直是手機業(yè)界孜孜不倦的話題。不過，基帶芯片和射頻芯片的整合并不是目前真正具有需求的話題，在業(yè)內(nèi)Silicon Laboratories做到了單芯片的設(shè)計，但是并沒有在市場上大受歡迎，而是被收購。很多國外的RF專業(yè)廠家在手機平臺上依然有不小的份額，“因此雖然射頻芯片和基帶芯片的完全整合與集成這個話題會持續(xù)存在下去，但是在未來3年內(nèi)，沒有真正的動力去進(jìn)行這方面的投入?！倍π竟炯夹g(shù)負(fù)責(zé)人表示。

不過，從未來發(fā)展趨勢來看，TD-SCDMA射頻芯片實現(xiàn)與基帶芯片的更多融合是必然趨勢。樊大磊認(rèn)為，對于架構(gòu)而言，與射頻相關(guān)的某些增值應(yīng)用將會成為射頻收發(fā)芯片融合的具有最大可能的部分。這種架構(gòu)上的轉(zhuǎn)變將會使傳統(tǒng)的射頻收發(fā)部分慢慢地朝向面向多種應(yīng)用的射頻多業(yè)務(wù)平臺轉(zhuǎn)變，變成一種收發(fā)器+調(diào)諧器的集成，這些業(yè)務(wù)包括GPS、數(shù)字廣播等等。

鼎芯TD-SCDMA項目總監(jiān)王立寧博士在接受《中國電子報》記者采訪表示：“在架構(gòu)上，后續(xù)的演進(jìn)將集中在符合TDD要求的射頻指標(biāo)優(yōu)化上，包括切換、睡眠、T3R4等內(nèi)在的設(shè)計問題，還包括外部的接口簡化和后續(xù)的HSDPA、HSUPA與LTE的推進(jìn)?！?

本地廠商有優(yōu)勢

射頻芯片的設(shè)計本身有非常專業(yè)的要求，最終要通過嚴(yán)格的性能測試。芯片做出來和大規(guī)模量產(chǎn)是差距非常大的兩個概念，從戰(zhàn)略眼光看，射頻芯片研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的持續(xù)投入是必然，而且充當(dāng)通信系統(tǒng)的第一個重要環(huán)節(jié)，因此，國外廠商對TD-SCDMA射頻領(lǐng)域的介入可能是不可避免的事情。

由于TD-SCDMA手機射頻芯片市場規(guī)模尚顯模糊，國外巨頭并沒有大舉進(jìn)入這一市場。樊大磊分析說，以2008年TD-SCDMA手機市場規(guī)模在1000萬部左右來計算，一部手機需要一個射頻芯片，射頻芯片價格與市場規(guī)模相關(guān)，根據(jù)以往小靈通市場的經(jīng)驗，預(yù)計達(dá)到1000萬部的市場規(guī)模時，TD-SCDMA手機射頻芯片的價格大概在3美元，這樣算來，2008年市場總值也就是3000萬美元左右。這顯然很難勾起國際巨頭的興趣。

但是，鼎芯負(fù)責(zé)人也擔(dān)心到，國內(nèi)手機射頻市場的市場格局會出現(xiàn)“圍剿”的效應(yīng)，國外廠家在強大的資金和技術(shù)上，可以保證砸錢去做一種當(dāng)前并不賺錢的產(chǎn)品，而國內(nèi)的射頻企業(yè)，還多停留在IP的整合、模塊功能的測試等環(huán)節(jié)，只有得到市場良性的反饋，銷售出去上千萬顆芯片，自己能在市場站住腳，才有資格去影響這個市場。“目前我們還在努力中，希望我們國內(nèi)的同行也和我們一起努力，早日占據(jù)國產(chǎn)射頻芯片的應(yīng)有空間?！边@位負(fù)責(zé)人總結(jié)道。

值得高興的是，國內(nèi)射頻企業(yè)的發(fā)展受到更多資金的青睞。例如，銳迪科近日獲得華平創(chuàng)投1000萬美元的追加投資。通過與基帶芯片廠商的進(jìn)一步合作，國內(nèi)射頻芯片企業(yè)有望在未來的競爭中占據(jù)先機。