2006年發(fā)布的CDMA2000 1xEV-DO Rev. A具有3.1Mbps的最大下行速度和1.8Mbps的上行速度,與以前部署的1xEV-DO Release 0相比,帶寬有很大的提高。雖然在實(shí)際應(yīng)用中很少能達(dá)到這個(gè)最大速度值,但與Rel.0相比,新版1xEV-DO的平均下行和上行速度至少可以翻一倍。
為了盡快向商業(yè)筆記本用戶提供高速的公司網(wǎng)絡(luò)訪問,蜂窩服務(wù)供應(yīng)商Sprint Nextel率先采用上述新技術(shù)。該公司在2006年10月就開始了Rel.A的部署,但僅限于帶網(wǎng)卡的PC用戶使用。從那以后,許多CDMA運(yùn)營(yíng)商紛紛效仿Sprint,將自己的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到Rev.A,雖然市場(chǎng)上可用的手機(jī)還不多。到2007年晚期,LG和三星的Rev.A手機(jī)開始在韓國(guó)市場(chǎng)上亮相,隨后能夠使用KDDI Rev.A網(wǎng)絡(luò)的兩款東芝手機(jī)也開始推向日本市場(chǎng)。Sprint公司最近發(fā)布了第一款可以充分發(fā)揮Rev.A網(wǎng)絡(luò)功能的手機(jī),該手機(jī)是對(duì)2007年6月推出的HTC Mogul手機(jī)進(jìn)行ROM升級(jí)后的產(chǎn)品。
Sierra Wireless 5220
Sierra Wireless 5220卡采用68引腳的標(biāo)準(zhǔn)PCMCIA II型卡格式,可以通過(guò)Sprint 1xEV-DO Rel.0網(wǎng)絡(luò)向PC用戶提供2.4Mbps的最大下行速度和300到600kbps的平均速度。雖然比不上目前在用的Wi-Fi和HSDPA的平均速度,但Rel.0所實(shí)現(xiàn)的吞吐量比5220當(dāng)初推出時(shí)許多筆記本電腦上的撥號(hào)modem快10倍。
Sierra Wireless PC卡采用高通公司的芯片組設(shè)計(jì),包括一個(gè)MSM5500基帶處理器、一個(gè)RFR3300射頻-中頻接收處理器、兩個(gè)IFR3500中頻-基帶接收處理器和一個(gè)RFT5600發(fā)射處理器。RFT5600之后的發(fā)射電路由Anadigics公司的兩個(gè)功放模塊組成。5220卡還采用了Transdimension公司的雙端口PCI-to-USB主機(jī)控制器和NXP半導(dǎo)體公司的USB接口器件,以便于連接PCMCIA II型連接器。所有這些器件都安裝在一個(gè)六層的RF-4印制板(PCB)上,而這塊PCB剛好塞滿54mmx117mm的PC卡金屬外殼。
搜索Portelligent產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)可以發(fā)現(xiàn),MSM5500平臺(tái)最初用于韓國(guó)的CDMA多媒體手機(jī),因?yàn)轫n國(guó)的EV-DO網(wǎng)絡(luò)推出比較早。由于在數(shù)字基帶電路中集成了一個(gè)ARM7內(nèi)核和有限的多媒體功能,這些韓國(guó)手機(jī)要求額外的處理器來(lái)處理數(shù)碼相機(jī)、MP3播放和視頻編碼/解碼功能。與Sierra Wireless PC卡的另一個(gè)不同之處是,這些韓國(guó)手機(jī)使用高通的RFT3100發(fā)射處理器以及高通的IFR3500或三星的S1M8662接收處理器。
存儲(chǔ)通信軟件需要使用堆疊式存儲(chǔ)器封裝,這種封裝中包含了一個(gè)AMD公司的4MB NOR閃存和一個(gè)三星公司的1MB SRAM。
圖: Sierra Wireless 5220與Novatel EX720 ExpressCard 34的內(nèi)部架構(gòu)比較。
Novatel EX720 ExpressCard 34
Novatel EX720 ExpressCard 34的推出幾乎比Sierra Wireless 5220遲了三年,該卡似乎充分發(fā)揮了期望的裸片和封裝集成的優(yōu)勢(shì)。這款PC卡的電子元件可安裝在新的26引腳、34mm寬的ExpressCard硬件標(biāo)準(zhǔn)的卡中。該標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建于2003年,現(xiàn)在廣泛用于許多高端筆記本電腦中,它可提供最高達(dá)2.5Gbits/s的帶寬,相比之下PCMCIA卡標(biāo)準(zhǔn)的帶寬只有132MB/s。除了更小的外形尺寸和更大的帶寬外,這種卡還具有更低功耗、更低成本以及能與PC芯片組更好集成的優(yōu)點(diǎn)。
在Novatel EX720外殼內(nèi)是一個(gè)10層的FR-4 PCB板,PCB板的面積比Sierra Wireless 5220的要小40%。但面積減少的代價(jià)不小,要從六層板增加到十層板。更小的電路板面積和主要芯片上更多的I/O端口增加了布線密度,從而迫使層數(shù)增加,導(dǎo)致電路板每平方厘米的成本提高近30%。
EX720中使用的核心芯片組圍繞MSM6800數(shù)字基帶芯片而建立。作為高通第一款支持1xEV-DO Rev.A的產(chǎn)品,MSM6800最早于2005年4月發(fā)布和出樣。MSM6800的裸片面積比Sierra Wireless 5220中使用的MSM5500數(shù)字基帶芯片大50%,雖然6800采用0.13um工藝制造,5500采用的是0.18um工藝。尺寸增加的原因是MSM6800使用了一個(gè)225MHz的ARM926EJ-S內(nèi)核、兩個(gè)高通的QDSP4000 DSP和用于視頻與游戲的硬件加速器。
MSM6800的未來(lái)版本將受益于臺(tái)積電(TSMC)的65nm工藝技術(shù),其裸片尺寸有望比0.13um版本縮小60%以上。
硬件平臺(tái)中受Rev.A升級(jí)影響的另外一個(gè)元件是存儲(chǔ)器,主要表現(xiàn)在容量和裸片面積方面。Novatel EX720的存儲(chǔ)要求是采用包含32MB NAND和32MB低功率SDRAM的三星堆疊式封裝來(lái)滿足的。存儲(chǔ)要求的提高導(dǎo)致存儲(chǔ)器裸片面積與5220相比增加了50%。這種面積增加的誘因可能與通信代碼量的增加以及從Sierra Wireless 5220中使用的更高存儲(chǔ)效率、芯片內(nèi)執(zhí)行(execute-in-place)存儲(chǔ)器架構(gòu)向EX720中使用的存儲(chǔ)下載模型的轉(zhuǎn)移有關(guān)。
EX720中除了高通平臺(tái)外還有一個(gè)與數(shù)字基帶芯片堆疊在一起的模擬基帶芯片,以及由高通的PM6650提供的電源管理模塊和RFT6150雙頻發(fā)射器與RFR6500分集接收器提供的無(wú)線模塊。支持芯片包括一套Skyworks公司的CDMA功放。
CDMA2000 1xEV-DO規(guī)范從Rel.0升級(jí)到Rev.A能使移動(dòng)PC用戶和手機(jī)用戶更快地訪問公司網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)。然而,帶寬的增加帶來(lái)了成本的增加。這兩款數(shù)據(jù)卡的比較結(jié)果突顯了對(duì)更高布線密度的PCB、更快和更多功能的處理器以及更大容量存儲(chǔ)器的要求。兩種器件的硅片面積經(jīng)過(guò)最新的升級(jí)都增長(zhǎng)了近30%,盡管總的器件數(shù)量減少了,集成度也提高了。
總之,半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展將帶來(lái)更高速的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)其成本結(jié)構(gòu)對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)也能夠承受,而器件和系統(tǒng)制造商也有可觀的贏利。
作者:Jeff Brown
首席分析師
Portelligent公司
（電子工程專輯）
