漫游/向下兼容成圭臬LTE芯片规格竞赛开打

    在众星拱月下，整合2G、3G和LTE，或LTE加WiMAX的多频多模方案已蔚为风潮，并成为各家晶片商决战4G沙场的重要武器，纷纷赶在2012年前推出相关解决方案，让LTE晶片市场霎时硝烟弥漫。
截至2011年7月底，全球已有二十五个长程演进计划(LTE)商用网路，而美国威瑞森(Verizon)电信更卖出一百七十万个以上的LTE终端产品；加上市场研究机构Infonetics预测，2015年LTE用户数将暴涨至两亿九千万。因此，往后几年LTE电信、设备端的进展将快步茁壮，尤其是许多国家已完成LTE频谱释照或相关规画，更将加速电信业者提供服务的时程，连带促成LTE设备如雨后春笋般涌现。  

有鉴于此，做为设备心脏的行动通讯晶片市场，一波激烈的规格竞赛已酝酿开打，尤其目前行动通讯仍以3G为主流，且全球电信业者采用分时(TD)/分频双工(FDD)-LTE的频段不一，将使可向下相容3G并满足全球漫游的多频多模方案成为主要战场，未来晶片商陆续端出解决方案后，战况更将趋向白热化。  

晶片商赶送样　市场热战一触即发

事实上，从量测业者陆续接获LTE产品测试订单，以及全球电信营运商纷纷开通LTE服务的情形来看，可推估2012～2013年将成为LTE起飞的时间点；而考量到晶片导入终端设计的测试时程约需半年时间，高通(Qualcomm)、意法易立信(ST-Ericsson)、思宽(Sequans)等4G晶片商均赶在年底前将晶片送样，以期在明后年的LTE需求热潮中占有一席之地，市场战火更是一触即发。  

台湾安捷伦(Agilent)电子量测事业群应用工程部协理陈俊宇指出，全球LTE大规模商用化市场约可在2013年具备雏型，但实际发展时程仍受许多因素影响，如多模晶片普及、终端价格、电信设备布建策略等变化而定。因此，目前可看到大部分的4G晶片商正快马加鞭开发整合2G、3G、TD/FDD-LTE，甚至兼容全球微波存取互通介面(WiMAX)的多频多模晶片。除高通、意法易立信已将晶片送样之外，思宽、GCT亦已倍道兼行，期赶在年底送样，以迎合明年产品搭载的需求。  

纵观目前4G晶片供应商，有能力兼容3G与2G通讯技术的业者仅高通、意法易立信、博通(Broadcom)与联发科等，但除前两者已推出多频多模产品外，其余则尚未对外宣布。  

陈俊宇透露，虽然博通、联发科同时具备2G、3G及LTE的技术，但仍须一段时间进行整合。如博通购并必讯(Beceem)后切入4G市场，也亟欲主打2G、3G、LTE和WiMAX的统包方案，然两家公司技术要有效整合并非一蹴可几，因而尚未宣布产品送样；此外，联发科则专注于TD-LTE晶片的发展，目前也未发表多频多模产品。如此看来，4G晶片市场初期几乎会被高通与意法易立信分食殆尽。  

值得注意的是，随着LTE产品向下相容2G与3G势不可当，已使多频多模方案成为4G晶片发展的新圭臬。因此，仅有4G晶片技术的厂商，在没有2G、3G技术加持之下，未来如何持续强化竞争力，以在4G市场抢得一席之地，将是往后进一步成长所面临的首要挑战。  

对此，陈俊宇认为，目前如迈威尔(Marvell)等晶片商仍于4G市场缺席，未来即有可能以购并4G晶片商方式切入市场。此外，也有少数晶片商已转型成供应矽智财(IP)为主，例如InterDigital，也算是购并之外的另一个发展策略。由此观之，如何在技术整合的前提下，打出漂亮的差异化策略，将是晶片商抢占4G商机的决胜关键。  

一马当先导入28奈米　高通瞄准行动装置  

“多频多模”已成为4G晶片产品主流，而一直以来在通讯晶片领域据有重要地位的高通，已率先将新一代整合2G、3G和LTE的Snapdragon平台系列产品--MSM8960、MDM9x15、MDM9x25，全面导入28奈米先进制程，进一步满足行动装置对低功耗和轻薄短小设计的殷切需求。  

图1 高通通讯产品部资深副总裁Cristiano Amon表示，高通亦提供单核心多频多模解决方案MSM8930，适用于中低阶智慧型手机产品。
高通通讯产品部资深副总裁Cristiano Amon(图1)表示，高通和台积电在28奈米制程技术上的合作如胶似漆，已于第二季开始供样的Snapdragon MSM8960更是全球首款采用28奈米制程的通讯晶片组。该晶片组系整合高效能双核心应用处理器(AP)，以及可支援2G、3G、双载波演进式高速封包存取(DC-HSPA+)与分时TD/FDD-LTE的多模数据机(Modem)晶片，供样后旋即获得合作夥伴青睐。  

Amon透露，高通另一款采用28奈米制程的MDM9615多模晶片组，也将在2011年底开始供样，该解决方案除拥有与MSM8960同样的2G～4G技术支援能力外，亦导入目前仅中国大陆采用的3G标准技术--分时-同步分码多重存取(TD-SCDMA)，可协助原始设备制造商(OEM)锁定目前3G用户量庞大的中国大陆市场商机大饼。  

不仅如此，高通第四季也将推出专为行动宽频装置打造的MDM9625及MDM9225等两款行动数据机方案，支援能力如同MDM9615产品一应俱全，并可提供高达150Mbit/s的下行(Downlink)峰值速率。Amon强调，高通将持续为通用序列汇流排(USB)网卡及行动路由器资料传输装置推出3G/LTE多模晶片解决方案，并为超过四十个支援2G、3G及4G等不同的射频(RF)频段提供系统级整合，达成完整的多频多模能力。  

据了解，向来与高通往来密切的宏达电、三星(Samsung)等手机制造大厂均已采用MSM8960晶片组进行高阶智慧型手机和平板电脑等产品设计，并正携手安立知(Anritsu)、安捷伦等量测业者，马不停蹄的展开各种联网、互通相容(IOT)测试，相关产品可望于明年上半年大举出笼。  

另一方面，为因应不断攀升的网路资料量，高通预期电信营运商将透过蜂巢式网路进行网路重新配置，并以小型骨干网路部署大规模的微型基地台，而非传统大型骨干网路架构的大型基地台，以期有效运用有限的频谱资源提供使用者更高的数据传输速率。  

有鉴于此，Amon透露，高通瞄准未来网路资料量暴增的趋势，亦将于2013年推出LTE-Advanced的解决方案，而目前高通多方布局的多频多模系列产品，将成为往后LTE-Advanced产品的关键拼图，以臻高速传输效能与2G～4G整合能力一手包办的境界。  

挟TD-SCDMA优势　ST-Ericsson抢大陆4G商机  

为强化产品独特竞争优势，意法易立信日前推出多频多模4G晶片组Thor 7400，除可支援演进式高速封包存取(HSPA+)和LTE，并向下相容现有2G和3G系统外，更同时整合分时-同步分码多重存取(TD-SCDMA)技术，以卡位中国大陆4G市场。目前，该产品已开始送样，预计相关终端装置将于明年登场。 

图2 意法易立信台湾区总经理黄茂原表示，意法易利信亦将持续开发与应用处理器整合的Nova Thor系列产品，进而为终端设备制造商提供更完整的通讯平台。
意法易立信台湾区总经理黄茂原(图2)表示，意法易立信除既有的2G、3G、HSPA+支援能力外，更掌握中国大陆的3G标准TD-SCDMA技术优势，是打入中国大陆市场的关键利器。此外，为瞄准未来4G晶片迈向多频多模支援的趋势，整合上述所有技术，并延伸支援TD/FDD-LTE的4G晶片组Thor 7300/7400也已相继出炉，在各种终端厂商积极导入设计下，明年可望促成一波产品问世风潮。  

观察现有的4G多模晶片发展情形，高通的多频多模晶片要到年底才有支援TD-SCDMA的产品问世；而思宽与GCT的WiMAX/LTE双模晶片，则未导入TD-SCDMA功能。因此，黄茂原认为，此一功能特性将是意法易立信在中国大陆市场一支独秀的关键。  

据了解，Thor 7300/7400晶片组均采用40奈米先进制程，更加符合行动装置轻薄短小的设计趋势，特别是Thor 7400仅由两颗晶片组成，使其设计尺寸非常紧密且微小，从而为终端设备制造商降低物料清单(BOM)成本。此外，该产品亦具有优异的低功耗特性，可开发出具有长电池寿命的智慧型手机、平板电脑及其他支援行动宽频的设备。  

黄茂原指出，Thor 7400在数据机架构上的突破，加上灵活的软体处理效能，使其在硬体加速方面提供优异的组合能力，从而在低功耗限制下兼顾高处理效能。此外，Thor 7400配备最新的通讯介面，其中最关键的即是与应用处理器结合时的无记忆体(Memory-less)数据机设计，进而能实现应用处理器和数据机之间最有效的整合，而不增加额外功耗及通讯干扰。  

事实上，在电信业者各拥支持的4G技术局面下，多频多模晶片已势不可当，而单模晶片的需求力道将在全球电信漫游的呼声中逐渐式微。有鉴于此，黄茂原强调，终端设备制造商寻求的是高性能、整合型的处理器，因此，对于晶片商而言，要掌握即将来临的4G商机，最重要的就是要有能力提供一整套完整的平台解决方案，而意法易立信的Thor 7400晶片组，在达成多频多模支援的同时，并能锁定中国大陆目前庞大的3G电信市场，其平台完整性更是不言而喻。  

通吃WiMAX/LTE　思宽布局多模方案  

有鉴于WiMAX发展尚存一丝曙光，并为在WiMAX转向LTE之际，满足电信业者与设备商不同的开发需求，思宽已着手研发可同时支援WiMAX与TD/FDD-LTE技术的多模晶片，并与中国移动、Sprint、PacketOne等重量级电信业者展开产品测试合作，期抢占两大4G技术势力交替时期的市场商机。  

图3 思宽亚洲区业务副总裁Robert Fogliani表示，瞄准LTE生态系统的日渐茁壮的发展，今年第三季思宽也将推出TD/FDD-LTE双模晶片--SQM3110，抢攻市场商机。
思宽亚太业务副总裁Robert Fogliani(图3)表示，看好WiMAX在未来2～3年仍具市场发展空间，且其逐步向TD-LTE阵营靠拢的态势渐趋明朗，因此，思宽瞄准未来两者需求均将有所成长的趋势，采取左右开弓策略展开晶片布局，预计在今年第四季前后即可推出采用45奈米先进制程的4G多模晶片--SQN5110，进一步整合WiMAX与TD/FDD-LTE三种技术，不仅可持续为WiMAX电信业者、设备商供应晶片，亦可因应TD/FDD-LTE快速崛起的市场需求。  

Fogliani指出，SQN5110系透过思宽的多模切换互通技术，进而达成4G多模支援的高效能晶片，尤其是透过45奈米制程开发，在尺寸、功耗方面的表现均优于该公司基于65奈米制程的WiMAX或LTE单模产品，一扫业界对4G晶片功耗及占位空间的疑虑，并可导入如智慧型手机和平板电脑等行动装置，让4G商用化的进展再添动能。  

众所周知，WiMAX技术结构与TD-LTE相似，但前者的成长力道趋缓，而后者则正值起飞之际。因此，既有提供WiMAX服务的电信业者如Sprint、PacketOne已纷纷部署WiMAX与TD-LTE无缝接轨的方案。其中，马来西亚主要电信商PacketOne已将原运行WiMAX的2.3GHz频段挪出20MHz频宽，用以发展TD-LTE，并积极与思宽共同推动WiMAX/LTE双模晶片测试工作，规画在今年底构筑完成WiMAX和TD-LTE网路共存的环境。  

无独有偶，网通IC大厂博通于去年10月购并4G晶片商必迅后，也全力发展LTE/WiMAX双模方案，并将于2012年推出BCS500晶片产品，同样也展露出通吃LTE、WiMAX市场的意图。  

Fogliani指出，由于多模晶片对目前各有进展的4G技术而言意义重大，也让终端设备制造商可针对全球电信业者需求，开发出最有利的产品，在此优势带动下，双模、多模晶片将成4G晶片商下一个交锋战场。  

据了解，宏达电在北美市场销售亮眼的4G智慧型手机--EVO 4G及EVO Shift 4G即搭载思宽的WiMAX与分重多码接取(CDMA)双模晶片。而宏达电导入裸眼式三维(3D)功能的EVO 3D，以及平板电脑Flyer 4G、EVO View 4G等产品也同样搭载思宽的WiMAX晶片，近期则已分别透过韩国电信(Korea Telecom)、美国Sprint等电信业者于该区域市场开卖，可望再度促成一波抢购热潮，顺势拉抬WiMAX的发展。因此，Fogliani强调，虽然LTE渐成4G主流，但可支援WiMAX功能的晶片仍有一定市场需求，而这也是思宽开发多模解决方案的主因。