Intel Soumyanath:无线电技术演进

英特尔院士，企业技术事业部通信电路研究部门总监Krishnamurthy Soumyanath 做主题演讲

　　4月1日消息，在英特尔2008春季IDF开幕前夕，英特尔举行仅面向媒体开放的“技术前瞻日”，集中介绍了公司在移动计算研究、英特尔投资和英特尔中国研究中心的研究项目等情况。

　　英特尔院士，企业技术事业部通信电路研究部门总监Krishnamurthy Soumyanath 做主题演讲：“无线电技术演进 -- 通过多无线电集成实现新型超轻便电脑”

　　Soumyanath介绍了正在开发的低成本、数字多波无线电技术中的重要里程碑性成果，这些成果已经于最近在国际固态电路大会(ISSCC)上发表。将来，该些技术可让小型设备仅通过一个芯片支持多种无线电(无线通信)技术标准，而且比今天体积较大的模拟制式产品更加节能。Soumyanath在演讲过程中还展示了两款原型产品。

　　·一款来自英特尔移动事业部的原型产品——整合早期数字无线通信研究成果的多波段、高能效CMOS收发器，该成果使英特尔进一步迈向真正的数字多波无线电阶段。

　　·一款来自研究部门的功率放大器和一款频谱感知ADC(模拟-数字转换器)，该研究部门旨在进一步推进原型产品的开发，并继续推动英特尔在无线通信领域的创新。

　　以下为主题演讲全文：

　　早上好，感谢大家的光临，今天我会给大家讲讲未来的移动性会如何发展。我是搞芯片的，我会讲讲我们正在开发什么样的芯片，我们在芯片设计上做什么样的研究，帮助我们实现这一愿景。

　　很快的回顾一下今天上午你们所听到的愿景，也就是说小平台高性能的问题。我想更详细的讲讲，这一切对于这个设备有什么样的意义，也就是说我们有什么样的关键因素实现这个愿景，怎么样使平台做到高效可靠并有成本效益。最后我会讲讲创新。

　　英特尔是一个大的数字性的公司。那么什么叫小平台高性能这是有一个有争议的字眼，他功效非常高，他可以连接到互联网上，计算机发生演变，现在我们希望这方面有很多传感器和后台的东西。

　　如果你想拿到最基本的资源的话，这个需求是怎么来的呢？我们会有一个比PC更小的设备那就是手机，如果这是减小的话，你希望有更多的功能，希望效率更加的提高，因此我们要保证我们的设计他的电池使用寿命要比以前高的多。你希望有一个无缝的，更加丰富的体验，你不需要重新开启你的机器，每隔15分钟重新连到互联网上，PC有这样的体验，这样的体验可以一模一样的复制到手持设备当中。用手持设备的体验和用PC体验的现在是不一样的，现在有很多兼容性的问题，有CPU的能力的问题，这些我们必须解决这些问题，这样才可以实现我们的愿景因此小平台到底是什么意思呢？这个尺寸必须是小尺寸，今天用任何平台都有一个CPU，他有一个显卡的系统，有无线的卡，有前端的模块，有一个数字的模块，还有一个无线的模块，当然集成是不一样的，但是最高性能的模块看起来就是这样的。我们要把他缩小到更小，无线的组件我们把他缩小到很小的集成电路上。所有的都是和平的的，很好的在一个集成电路上，当然这样的愿景图示是很简单的，但是要做到这一点挑战是非常大的。

　　我们面临什么样的挑战呢？我刚刚说过了，我们要做的工作还有很多，这样才可以实现小平台高性能的愿景。那么这个愿景的第二部分就是没有限制，你进入一个房间你带的设备就可以感知到你周围的环境。你把小设备放到桌子上，他就感知到你的投影仪，他可以预测到你希望把照片投射出来。这样就提出了更高的要求，也需要跟多技术上的帮助。

　　我刚刚说到小平台，必须要对这个小平台是友好的，尺寸要减少，我刚刚说过了，既是有关机会又要挑战，那么需要什么样的技术上，我们的架构上也要进步。我们要来管理这个平台，我们需要有一些集成。这样可以帮助我们实现架构的关键的架构。我们认为在英特尔实现这个愿景，就是进一步的缩小芯片，把它缩小到32纳米，他是这个愿景能否实现的关键。

　　我现在要讲一讲小平台高性能的本身。我们谈了很多，这里涉及到很多Radio，所有的这些Radio，如果你想加入更多的芯片做Radio的话，你会占用很多的空间，我们希望有可伸缩性，这样才可以不断的配置，这样的话他可以同时处理无线接受站。接下来我们想跟大家讲一下数字的Radio是什么样的，今天我给大家展示的是一个比较粗的图，是无线频谱的IC和处理器方面，我们已经开始把这两部分放到一个芯片之上，他和传统的无线频谱IC是不一样的，我们有一个全新的方向，我们尽可能的尖沙今天的FIC当中模拟组建，但是模拟的组建总是在那里的，我们总是尽量的减少模拟的模块，我们怎么样减少呢？我们在关键部分引用数字的技术，比如说我们有多个简单的模拟接受器，基本上来说模拟信号必须要能够接受，当然模拟当中能效也比较高，但是怎么样能够把多个模拟的IFID提高他的效率，这个模拟数字的转换中心，可以把模拟信号转换为数字信号，然后通过平台处理，我们希望把所有的数字信号在数字领域进行处理，这样做有两个好处，一个是说我们可以更多的使用更先进使用我们现在的技术，可以更容易配置，不需要更多的改变Radio。这样的好处是利用数字平台，然后用过滤放大器，把信号放大以后，放到天线当中，所有的这些东西，可以和其他的组建进行互动，我刚刚说了，所有的这些都需要Radio设计方面有很大的突破。这个说了架构是什么样了，我们觉得模拟这块应该简化，模拟器当然是Radio的核心，他应该适应各种不同的平台，他的设计比较的复杂，也很难进入他的模式，我们希望把这些变成数字，我们正在开发一些技术，我们希望把发送部分变成数字的，我们也希望有PA交换，我们PA是功率发大器的缩写。为什么要增加数字部分呢？因为他意味着成本要减少，并且平台集成会更好，这个平台大部分都是数字的。如果这个组件还是模拟的话，就很难进行这种集成，实际上我会说，在发射这块，比如说发射的部分，完全都是数字的，他的性能就会好，效率就会更高，我们都会知道，这个线路的功效对小平台高性能的愿景是非常重要的。

　　第三点我要讲的是我们最近做的一项研究工作，也就是说如何减少接收这一块，如果大家对今天的模拟的接收器大家可以看到有放大器，还有很多的过滤器，所有的这些他内部有什么并不重要，但是重要的是他们是模拟的，他们都非常大，并且对工程建设人员带来很大的问题，如果要想简化的话，这里有一个数字和模拟的转换器，这里有一个很好的图，这里有很多的组件，但是付出的代价是，要有一个非常高解析度的ADC，怎么样实现呢？我们用了新的技术，开发ADC的方法就是根据摩尔定律，也就是说晶体管的速度越来越快。如果你从ADC到高分辨率，你需要很多的高ADC。我们看一下总体的架构是什么样的呢？为什么称之为只能的ADC，ADC并不是规定的分辨率，他对环境进行感知，他是一个分析器，他也不知道周围是什么样的，他要进行分析。他也不能告诉你，你周围有什么样的东西，因为他浪费很多的功率，他比以前复杂的多，这个ADC他主要是进行自我调整，这就可以帮助分析。我们放一个动画给大家看一下。

　　之前，我们解释一下什么叫ADC，这是我们为无线应用中，最有效的，效率最高的ADC，我们没有这项技术的话，就不可能把愿景实现。他也需要效率非常高，功率非常好，他对周围的干扰进行感知，找到最佳的功率和性能，这种最高的功率感知他支持现在的网络。这是最低功耗的ADC。给大家介绍一下一个Flash的动画，看一下ADC是如何使用的。

　　大家看一下ADC一直在燃烧，做了很多的工作，我们看到有一个干扰，什么是干扰源呢？就是旁边有一个人在打电话，如果旁边有一个人他干扰你很厉害，ADC就要进行补偿，他耗了很多的功耗。现在所有的设计都是一般情况欢迎下做的，他应该有能力在旁边进行感知。我们看到这是一个更加可能的情况，ADC本身进行调整，他使用更小的功率，如果有一个大的信号，但是干扰源比较少，既然旁边人打电话，他没有和你什么关系，为什么花更多的功耗他是干扰源呢？我们就不要理他了，这就是利用的智能ADC，他有更少的功耗。

　　大家可以看这张图，这是我们在上海第一次讲这个问题，很快就会有这样的技术了，有一个人拿一个手机在你旁边，可能有一个人拿一个笔记本电脑在你旁边，很多人相互之间干扰，这个干扰的方式你很难解决。因为这种干扰告诉你这就系无线本身物理特性决定的，他是非线性的，因为他就会大大的降低你的性能，相互之间将会互相的影响，将会导致你对无线性能的下降。我们现在有这个技术，首先感知来进行校准。我们把它分散性的人进行了分析，我们看到有很多圆圈，圆圈就是没有很好的匹配，这一是种数字的方式告诉你，怎么样把重点放在更好的地方，这样我们就使用数字的智能方式，把我们的接受器进行改善，我们做了一些升级、分析、调整。我们看绿色的就是那些干扰，我们把他们降低，这样就会受到影响了。这的种自动行的方法，可以降低我们本来就应该付出的很多的代价成本，他自己本身就可以校准。

　　下面我想给大家介绍一下功率放大器。这是在45纳米技术的基础上尽力起来的，他可以恩帮助你进行放大，就像我们所说的65纳米基础上的功率放大器。我们现在所开发出来的放大器，主要是针对Wi-fi和WMAX都非常的适用。我想说他是一种交换式的放大器，他像一个开关一样的，他可以 帮助你实现更高的效率。

　　另外一个凯文讲过的问题，就是用户体验，什么是轻装上阵畅享生活呢？实际上我们需要非常大的数据链的贷款，Wi-fi很难以通过自己的改善，给你这种所需要的数率，给你很快的生成所需要的高分辨率的图象。我们专门建立了60G兆赫的无线电的通讯波讯。这是一个非常重要的技术，也是第一款这样的技术，可以工作的非常好，60G兆赫，他可以获得很多的带宽，可以快速的传输。

　　最后我想给大家介绍的是一种产品开发团队的样品。他们把我们讲的很多东西集成起来，还有很多预先的照片，还有带宽等等，这是一个非常好的技术产品的原型。我不去讲细节了。

　　未来的研发方向是什么呢？我们怎么样来在这种数字的方式开发这个技术呢？下一步就是把所有的数字的基本的收发机还有集中把很多其他的平台的功能集中起来，因此就像我们所说的，这种自主的ADC，他是数字的BA，我们在未来将把他们整合起来，而且搞一个芯片的平台。

　　英特尔公司积极的促进很多新功能新体验的设备，所有的这些实现都需要很多的技术突破。我讲了关键的解决问题，英特尔中国的研发中心要搞很多的创新。我希望大家有机会很快就看到这些新的技术，再次感谢各位，谢谢。