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芯片一直被認為是中國無線通信和3G產業的薄弱環節。去年下半年，國內兩家領先的射頻芯片企業銳迪科微電子(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產業鏈發展的短板。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。面對國外企業的競爭，本土企業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

在2G和2.5G平臺上，所有的射頻指標都是國外公司定義和實現的，經過20年的發展，已經很成熟和穩定。因此作為3G，首先就要在起點上不低于之前的系統。例如，工藝、功耗和成本等，另外還要考慮雙模的設計，而這些問題都是極具挑戰性的技術問題和生產問題。

鼎芯公司技術負責人在接受《中國電子報》記者采訪時表示，在射頻芯片的發展過程中，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上超過摩托羅拉，最后實現了市場的高度占有。此外，隨著零中頻架構的廣泛采用，降低了射頻的整體功耗和整合周期。

在2000年之后，3G等寬帶系統提出了高要求：包括高線性、良好的靈敏度、迅速的鎖定和穩態時間等，都將系統的整體性能轉嫁到射頻電路上，提出了更苛刻的要求。另外，因為3G系統都是基于CDMA的擴頻系統，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的傳輸指標上，又反過來對系統的整體容量產生影響，產生“地板效應”，因此射頻系統的設計好壞，會直接影響到整體的系統性能可靠性和信道質量。

CMOS工藝成主流

根據市場調查機構iSuppli的報告，手機用射頻收發芯片采用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入低端GSM手機，繼而向高端GSM手機發展。包括英飛凌、高通等廠商已陸續推出RF CMOS產品。未來隨著3G時代的來臨，射頻CMOS工藝將越來越重要。

銳迪科市場總監樊大磊在接受《中國電子報》記者采訪時表達了對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。隨著無線通信產品向著消費電子領域轉化，對產品成本的要求也越來越高，高性價比的射頻IC將無可爭辯地占據市場。CMOS將以其成本方面的優勢替代硅鍺BiCMOS工藝和硅BiCMOS工藝成為射頻芯片的主流工藝。當然，CMOS工藝除了成本優勢以外，另一個逐步顯現的優勢是其易于實現在數字域對射頻信號進行處理，這對于提升芯片性能及開發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方向發展，對于終端射頻部分成本和功耗的要求將會進一步提高，銳迪科著手準備使用更為先進的CMOS工藝加以應對。” 

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，在業內Silicon Laboratories做到了單芯片的設計，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存在下去，但是在未來3年內，沒有真正的動力去進行這方面的投入。”鼎芯公司技術負責人表示。

不過，從未來發展趨勢來看，TD-SCDMA射頻芯片實現與基帶芯片的更多融合是必然趨勢。樊大磊認為，對于架構而言，與射頻相關的某些增值應用將會成為射頻收發芯片融合的具有最大可能的部分。這種架構上的轉變將會使傳統的射頻收發部分慢慢地朝向面向多種應用的射頻多業務平臺轉變，變成一種收發器+調諧器的集成，這些業務包括GPS、數字廣播等等。

鼎芯TD-SCDMA項目總監王立寧博士在接受《中國電子報》記者采訪表示：“在架構上，后續的演進將集中在符合TDD要求的射頻指標優化上，包括切換、睡眠、T3R4等內在的設計問題，還包括外部的接口簡化和后續的HSDPA、HSUPA與LTE的推進。”

本地廠商有優勢

射頻芯片的設計本身有非常專業的要求，最終要通過嚴格的性能測試。芯片做出來和大規模量產是差距非常大的兩個概念，從戰略眼光看，射頻芯片研發和產業化的持續投入是必然，而且充當通信系統的第一個重要環節，因此，國外廠商對TD-SCDMA射頻領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模尚顯模糊，國外巨頭并沒有大舉進入這一市場。樊大磊分析說，以2008年TD-SCDMA手機市場規模在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模相關，根據以往小靈通市場的經驗，預計達到1000萬部的市場規模時，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，鼎芯負責人也擔心到，國內手機射頻市場的市場格局會出現“圍剿”的效應，國外廠家在強大的資金和技術上，可以保證砸錢去做一種當前并不賺錢的產品，而國內的射頻企業，還多停留在IP的整合、模塊功能的測試等環節，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，希望我們國內的同行也和我們一起努力，早日占據國產射頻芯片的應有空間。”這位負責人總結道。

值得高興的是，國內射頻企業的發展受到更多資金的青睞。例如，銳迪科近日獲得華平創投1000萬美元的追加投資。通過與基帶芯片廠商的進一步合作，國內射頻芯片企業有望在未來的競爭中占據先機。