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手機專用複合式無線單晶片設計揭密

上網時間: 2011年07月04日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:無線  Wi-Fi  藍牙  WPAN  WLAN 

作者:Gordon Holstead

資深分析師

UBM TechInsight

幾年前,我為了想買一支具有Wi-Fi功能的新款手機而到處尋尋覓覓,但在我住處附近的手機商家卻都沒賣這樣的手機。事實上,還有一些商家對於我的詢問甚至報以茫然的眼神,似乎我講的是什麼外星話一樣。

很快地,幾年後,業界的努力已經為今天的無線環境帶來一些重大的技術創新。

由於高通(Qualcomm)公司日前收購了創銳訊(Atheros Communications)公司,因此,UBM TechInsights決定,在進行整個WPAN市場動態研究之際,必須先重新檢視高通和Atheros這兩家公司的產品組合,以評估合併後對於手機市場以及其它無線晶片供應商的影響。

Atheros公司一向以其無線區域網路(WLAN)產品組合聞名,僅僅Wi-Fi相關產品就佔了該公司約80%的營收。然而,過去六年來,該公司透過五次收購不斷地設法增加更多元化的產品組合。現在,該公司已經可以提供藍牙GPS、乙太網路、電力線網路以及被動光纖網路(PON)等解決方案。

UBM TechInsights這次所進行的研究,分析了過去十年來所發表採用高通基頻晶片的220款手機。這項研究還以技術的採用率作為衡量所有系統 vs. 採用藍牙/Wi-Fi系統的方法。

從2003年藍牙技術展開大規模部署後,2010年時藍牙在手機設備中已達到了100%的採用率。

同一時期來看,由於Wi-Fi技術必須等待市場的成熟以及技術的融合,其部署明顯落後於藍牙。然而,從2008年起,Wi-Fi的部署開始經歷爆炸性成長,截至2010年時,Wi-Fi技術已達到92%的採用率了。這一結論來自於包括26款手機的2010年樣本組。

該研究中同樣有趣的是複合晶片(combo chip)的採用率。複合晶片是一種多功能的晶片,或是整合藍牙與Wi-Fi技術的多晶片模組(MCM)封裝;在許多情況下,複合晶片也支援FM。如村田(Murata)等一些公司正打造較小佔位空間的複合MCM。還有一些晶片供應商,如博通(Broadcom)和德州儀器(TI)則開發藍牙/Wi-Fi/FM單晶片解決方案,而模組製造商們也開始利用這一技術趨勢的優勢。

根據ABI Research統計,2010年整合種連接技術的手機複合晶片出貨量達到了2.8億片,預計將在2015年時增加到超過9.79億片以上的出貨量。邁向整合更多無線連接功能的趨勢正持續上升中,如整合Wi-Fi、藍牙和FM;而且目前大部分的複合產品多半都是單晶片矽晶解決方案。

以來自模組製造商的一般簡化解決方案來看,例如村田或三星(Samsung)公司的模組產品中都包含了一款帶有分離式元件組的單晶片──三星Galaxy Spica手機中可看到三星的模組產品。這款Galaxy Spica手機採用了博通BCM4325、一款單刀雙擲(SPDT)開關以及各種分離式元件。該模組尺寸約為8.25 × 7.75mm。

一般來說,多晶片、多功能的解決方案較不常見,例如在Sony Ericsson X2手機中發現的模組。在這種情況下,模組製造商──村田整合了一款Atheros AR6002 Wi-Fi晶片、一款高通藍牙單晶片以及開關與其它元件。該封裝尺寸約為 9.70 × 9.17mm的大小。

有些公司仍然選擇在主電路板上建置多晶片與分離式元件,這可由三星GT-I5503 Galaxy 5設計得知──該手機的Wi-Fi部份使用了Atheros AR6003,並採用博通BCM2078晶片來實現藍牙/FM功能。

隨著多功能(藍牙/Wi-Fi)的單晶片解決方案採用率超過60%,其中有許多是由Atheros、博通以及Marvell所提供的──看來高通最好儘速採取擴展產品系列的行動,將單一封裝(如MCM)的無線連接解決方案納入其產品組合之中。然而,要看到高通推出單一封裝的解決方案可能要再過幾年,即使該公司已收購了Atheros。

博通和TI目前在複合藍牙/Wi-Fi/FM晶片市場中擁有大部份的設計訂單,這可從我們過去一年來所拆解的多款手機和平板電腦中窺見端倪。在整合方面,TI發佈了整合藍牙/Wi-Fi/FM/GPS等四種無線技術的單晶片解決方案WL1283,並成為RIM BlackBerry PlayBook平板電腦的複合晶片首選。博通至今尚未發佈整合四種RF技術的單晶片方案,因而隨著德州儀器成功地設計出這款解決方案,在這個目前已由其掌握的連接性市場中,TI更有機會取得較大的市佔率,甚至可望取代博通公司成為市場龍頭。

儘管如此,如果高通公司能善加利用與其新合作夥伴Atheros的優勢,從而提供一種更具成本效益的整合解決方案,那麼在瓜分部份連接市場佔有率方面,高通公司仍可說是佔據了一個十分有利的位置。


三星Galaxy Spica手機中所採用的Wi-Fi/藍牙/FM整合模組。






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