拆解報(bào)告:三星SGH-J750,漸進(jìn)式開發(fā)策略的范例(圖)
本期的拆解對象是三星公司的SGH-J750手機(jī),該產(chǎn)品是反映蜂窩電話市場背后快速短暫的OEM外包決策、ASIC開發(fā)策略和入門方法的實(shí)例之一。
從設(shè)計(jì)本身看,J750借鑒了三星早期設(shè)計(jì)所采用的滑蓋外形。但與早期類似的2G產(chǎn)品不同,J750在2100MHz頻帶內(nèi)提供3G(W-CDMA)連接和四頻GSM/EDGE功能;基于1.8英寸176x220 LCD和1.3MP/QCIF雙相機(jī)設(shè)計(jì)的J750顯然不是定位于高端設(shè)備。不過,多媒體回放、藍(lán)牙、Java支持、揚(yáng)聲器和眾多其它功能使得這款手機(jī)在發(fā)布之時(shí)仍不失為一款比較上檔次的3G產(chǎn)品。
滑蓋設(shè)計(jì)導(dǎo)致外殼復(fù)雜化,而J750的結(jié)構(gòu)很好地借鑒了早期的設(shè)計(jì),從而降低了這個(gè)新3G手機(jī)的生產(chǎn)和加工成本。由于有兩個(gè)鍵盤和差不多兩個(gè)直板手機(jī)大小的塑料鑄模,這種滑蓋外形需要相當(dāng)復(fù)雜的“內(nèi)部骨骼”才能支持鉸接移動(dòng)以及在上半部分和下半部分之間滑動(dòng)電氣連接。外殼采用更復(fù)雜的塑料和塑性合金無疑算是對早期加工技術(shù)的重要復(fù)用。事實(shí)上,三星通過內(nèi)部創(chuàng)新將3G功能引入先前的2G工業(yè)化設(shè)計(jì),從而節(jié)省了大量開發(fā)時(shí)間(成本)。
J750的電路大部分位于本文圖示的微過孔積層電路板上,而這個(gè)電路板位于支持較大數(shù)字鍵盤的下半部分蓋板上。上蓋板中的第二塊電路板基本上是用于顯示屏和數(shù)碼相機(jī),它們通過一條柔性電纜連接到下蓋板的主板上。在手機(jī)合蓋時(shí)使用的小型導(dǎo)航鍵盤也被設(shè)計(jì)進(jìn)了較為簡單的上部PCB中。
除了復(fù)用的工業(yè)設(shè)計(jì)之外,值得注意的是三星對芯片組的選擇。令人驚訝的是,作為高通(Qualcomm)3G手機(jī)芯片組的長期用戶,三星公司在J750中卻選用了博通(Broadcom)的第一代3G“CellAirity”平臺(tái)。博通的這個(gè)蜂窩產(chǎn)品共有三個(gè)部件,即BCM2133、BCM2141和BCM59001,分別用于基帶和電源管理。BCM21xx器件完成雙模(GSM/W-CDMA)基帶功能,而BCM59001則實(shí)現(xiàn)電源和其它模擬系統(tǒng)功能。藍(lán)牙部分用的也是博通芯片,配套存儲(chǔ)器采用三星自己的堆疊式裸片封裝,NOR、OneNAND和p-SRAM容量都是32MB。
博通贏得的這個(gè)三星手機(jī)設(shè)計(jì)并非唯一的杰作——博通的3G雙元件基帶設(shè)計(jì)選擇同樣引人注目。BCM2133是2007年我們在拆解單GSM功能手機(jī)時(shí)就遇到的一個(gè)器件。而如今,在J750中我們發(fā)現(xiàn)它與第二塊用于W-CDMA的協(xié)處理器配對使用。對此的邏輯推斷是,博通采取了漸進(jìn)式技術(shù)方案,即保護(hù)2G芯片設(shè)計(jì)投資,然后通過加配元件的方式來實(shí)現(xiàn)3G功能。這種做法使得全新的ASIC開發(fā)暫緩進(jìn)行,以便縮短上市時(shí)間,并保持了2G客戶的芯片供貨連續(xù)性。
J750中的3G收發(fā)器采用英飛凌(Infineon)的PMB6295,它也成功運(yùn)用了漸進(jìn)策略。就像博通的蜂窩平臺(tái)一樣,英飛凌的收發(fā)器設(shè)計(jì)也體現(xiàn)了分而治之的精髓,將原有的2G射頻硅片和實(shí)現(xiàn)W-CDMA收發(fā)器功能的第二塊芯片結(jié)合在一起。眼尖的讀者可能還發(fā)現(xiàn),這個(gè)收發(fā)器也是上市已經(jīng)兩年的蘋果3G iPhone系列手機(jī)的選擇。
事實(shí)上,我們可以通過這兩款手機(jī)看到相同的芯片級架構(gòu)模式。J750采用的博通雙芯片基帶方案幾乎就是iPHone 3G和iPhone 3Gs基帶芯片的翻版,后者采用的是英飛凌的雙芯片解決方案。在iPhone的英飛凌器件中我們同樣發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的2G基帶硅片和第二個(gè)更新的W-CDMA協(xié)處理器組合。與博通分成幾個(gè)獨(dú)立封裝不同,英飛凌采用單個(gè)堆疊式裸片封裝方式,但在其它方面二者是相似的。
之所以采取這樣的硅片劃分,簡言之,是時(shí)間、金錢方面的原因所致。復(fù)雜ASIC開發(fā)的工程量增長有時(shí)會(huì)被嚴(yán)格的蜂窩電話推出時(shí)間表所壓制,因此IC制造商將復(fù)用和增量設(shè)計(jì)作為應(yīng)對緊迫時(shí)間的武器。由于具有眾多的門數(shù)和豐富的軟件協(xié)議堆棧(或復(fù)雜射頻模擬電路),經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)可以在之前的基礎(chǔ)上更快地實(shí)現(xiàn)。
典型的復(fù)雜ASIC開發(fā)周期可能需要12至24個(gè)月,贏得設(shè)計(jì)需要0至6個(gè)月時(shí)間,大批量蜂窩電話上市的時(shí)間需要12至18個(gè)月,全新的無線平臺(tái)要想盈利可能需要24至36個(gè)月。最悲觀的觀念是,從概念到盈利很可能需要長達(dá)4年的時(shí)間,而成功與否還依賴于迎合流行手機(jī)趨勢的OEM芯片組選擇。
漸進(jìn)式方法是指先前的設(shè)計(jì)可以通過較小的ASIC附加軟件升級,以便縮短開發(fā)周期,滿足充滿挑戰(zhàn)的市場要求。就軟件投資而言,贏得一次設(shè)計(jì)可以增加以后更多設(shè)計(jì)勝出的機(jī)會(huì),從而形成一個(gè)螺旋形向上的成功軌跡。當(dāng)然,這種方法也爭取到了開始并行實(shí)施更高集成度/單芯片方案的時(shí)間。
當(dāng)然,漸進(jìn)式方法不能保證一定成功。從我們收集的廣泛數(shù)據(jù)來看,三星公司仍偏好高通平臺(tái)。J750中選用博通平臺(tái)也許反映了三星想通過試用來自主要供應(yīng)商以外的新芯片組,以便時(shí)刻保持競爭優(yōu)勢。事實(shí)上,三星似乎想權(quán)衡一下這種激烈競爭帶來的成本節(jié)省與新平臺(tái)開發(fā)成本之間的利弊。
到目前為止,博通的第一代CellAirity芯片組還沒有在三星后續(xù)的3G手機(jī)中普及開來,但如上所述,由長期開發(fā)循環(huán)表征的產(chǎn)業(yè)正在悄然發(fā)生變化。因此,在將來的某個(gè)時(shí)候,博通的介入仍可能實(shí)現(xiàn)盈利。博通平臺(tái)在J750中滿足了早期的設(shè)計(jì)窗口要求并得到了OEM的青睞,其下一代3G芯片組越早推出,則越能享受到融入設(shè)計(jì)的更好前景。盡管J750以及iPhone中反映的漸進(jìn)式方法是否是曇花一現(xiàn)仍有待觀察,但隨著4G解決方案浮出水面,我們可能會(huì)看到相同的模式復(fù)現(xiàn)。