(一)移動終端發展
一部手機要實現最主要的功能—打電話發短信,這個手機就要包含下面幾個部分:射頻部分、基帶部分、電源管理、外設、軟件等。回想一下移動手機的發展史:html
1,功能手機(Feature Phone):僅僅用基帶芯片。僅僅能用來打電話、發短信。前端
2,多媒體手機:使用基帶芯片+協處理器加速單元。在功能機的基礎上,添加了多媒體功能(如視頻、音樂)。MTK就是在多媒體手機時代崛起的。固然要歸功於廣大」山寨機「。MTK基帶芯片中除了CPU之外,還集成了很是多外設控制器。Feature Phone的功能,基本上取決於基帶芯片所支持的外設功能。算法
3。智能手機:採用應用處理器AP+基帶處理器CP。AP可看作傳統計算機。CP可看作無線modem。網絡
AP、CP間的接口技術有SPI、UART、USB、SDIO、shareMemory等等。AP、CP間的通訊可經過傳統AT命令、MBIM等進行,完畢通話、短消息、移動上網等功能。post
功能手機和智能手機的差異在於:功能機至關於不斷添加應用功能的無線通訊終端。無操做系統;而智能機至關於添加了無線通訊功能的掌上電腦,其軟件體系相似於PC軟件體系--操做系統+應用軟件的組合。智能手機的兩大最廣的操做系統是Android和IOS系統。性能
智能機中還會有專門用於圖像處理的GPU。且GPU功能會愈來愈發達,如此咱們才幹在智能機上看高清電影、玩高畫質遊戲。spa
高通的基帶芯片有着業界最高的性能。GPU這塊nVidia是有率先水平,TI的AP則獨領風騷。將來移動芯片的發展是基帶、射頻、AP甚至GPU統統集成到一顆芯片上--SoC技術,這樣才幹作出最低的功耗、最小面積的芯片。本文簡單描寫敘述基帶芯片的做用和構成。操作系統
(二)什麼是基帶芯片
移動終端支持何種網絡制式是由基帶芯片模式所決定,而支持何種頻段則由天線和射頻模塊所決定,基帶芯片完畢移動終端的接入功能。眼下基帶處理器是一種高度複雜系統芯片(SoC)。它不只支持幾種通訊標準(包含GSM、CDMA 1x、CDMA2000、WCDMA、HSPA、LTE等),而且提供多媒體功能以及用於多媒體顯示器、圖像傳感器和音頻設備相關的接口、爲了進一步簡化設計,這些編譯電路所需要的電源管理電路也日益集成於當中。設計
射頻部分和基帶部分是基帶芯片的核心。視頻
眼下的主流是將射頻收發器(小信號部分)集成到手機基帶中。將來射頻前端也有可能集成到手機基帶裏,而隨着模擬基帶和數字基帶的集成愈來愈成爲一定的趨勢,射頻可能終於將被全然集成到手機基帶芯片中。射頻部分一般是信息發送和接收的部分。基帶部分一般是信息處理的部分。基帶芯片就是用來合成即將發射的基帶信號,或對接收到的基帶信號進行解碼。基頻是手機中最核心的部分,也是技術含量最高的部分,全球僅僅有極少數廠家擁有此項技術。包含德州儀器、愛立信移動平臺、高通、聯發科、NXP、飛思卡爾、英飛凌(現在的Intel移動通訊事業部)、博通、展訊。
現在,隨着實時數字信號處理技術的發展,ARM微處理器、DSP和FPGA體系結構成爲移動終端芯片實現的主要方式。
ARM主控模塊實現物理層與協議棧的通訊。接收高層的指令,運行對應的任務。DSP完畢物理層基帶信號處理,包含信道均衡、信道編解碼以及電話語音編解碼,多模基帶中可能存在多顆DSP。當DSP中的一些算法很穩定後,可以用FPGA來實現這些算法,下降DSP的處理負擔。
(三)現代基帶芯片的特色
基帶芯片的結構仍然以MCU+DSP雙處理器核爲基本結構,但MCU和DSP的處理能力一直加強,功耗愈來愈低、性能愈來愈強。
1,基帶芯片的集成度一直在提升。如將射頻RF和數字基帶合二爲1、集成GPS、WiFi模塊、集成不少其它的應用接口(如照相機、USB等應用接口)等。
2,存儲器組織方面。爲加強性能、下降功耗、下降系統成本。MCU和DSP都有獨立的Cache(s),片內嵌入大容量靜態隨機讀取存儲器(SRAM)甚至大容量的閃速存儲器(Flash RAM)。擴展存儲器廣泛支持同步動態隨機存儲器(SDRAM)和NAND型Flash RAM等。
3,多模移動終端基帶芯片成爲一定。即終於在一顆基帶芯片上支持所有的移動網絡和無線網絡制式。包含2G、3G、4G和WiFi等。多模移動終端可實現全球範圍內多個移動網絡和無線網絡間的無縫漫遊。
如3G基帶芯片大都支持GSM/GPRS和WCDMA兩種模式。Qualcomm公司推出有CDMA2000、WCDMA、GPRS/GSM多模基帶芯片。而高通MDM9625則是全球唯一一個整合了七種不一樣射頻模式的單芯片基帶,包含CDMA2000(1XAdv/EV-DO Rev. A/B)、GSM/GPRS/EDGE、UMTS(WCDMA/TD-SCDMA)、LTE(LTE-FDD/LTE-TDD)。基於它的移動設備無需不論什麼修改就能夠在全球不論什麼地區使用。
(四)基帶市場現狀
基帶芯片的技術門檻高、研發週期長、資金投入大(從開始研發到一次流片動則百萬美圓爲單位)、競爭激烈,所以假設「站錯隊」或者成品稍晚一步則easy陷入步步皆輸的圈。很是多廠商相繼放棄基帶業務,飛思卡爾、德州儀器、博通、英偉達都相繼放棄了基帶市場,愛立信則從若即若離到現在又一次擠入陣營。國內展訊勢頭猛烈,進入國家隊後資金扶持必將大幅提高已擠入市場前三名(高通、聯發科、展訊、Intel,高通佔領大半市場66%、聯發科15%,展訊5%)。華爲海思自給自足也不容忽視。
注:什麼是多模多頻?
基帶芯片的多模指的就是支持多種移動通訊模式,運營商的通訊模式包含移動4G-TD-LTE、電信/聯通4G-LTE FDD、移動3G-TD-SCDMA、聯通3G-WCDMA、移動/聯通2G-GSM、電信3G-CDMA2000、電信2G-CDMA 1x、EVDO等以及3G的演進HSPA技術。
多頻指的是各網絡環境下的工做頻率。頻率的意思,就是每種網絡制式,每個國家都劃分了幾個不一樣的頻段。讓不一樣運營商的手機執行在不一樣的頻段上,互相不干擾。通俗點講,就像收音機同樣。調不一樣的頻率就是不一樣的臺。手機網絡也執行不一樣的頻段上。
列舉部分國內的運營頻段:
2G網絡
GSM:850/900/1800/1900
3G網絡 (WCDMA/TD)
WCDMA:2100MHz/1900MHz/850MHz(中國聯通3G)
TD-SCDMA:1880-1920MHz/2010-2025MHz(中國移動3G)
4G網絡
TDD-LTE:1900MHz/2300MHz/2600MHz(中國移動4G)
FDD-LTE:1800MHz/2600MHz(將來中國聯通和中國電信的4G)
市面上X模X頻手機實際有較多的組合,好比雙模、我國提得比較多的多是三模八頻、五模十頻、五模十三頻這三個。中國移動是最先提出五模十三頻的,簡單來講即是支持五個通訊模式和十三個對應頻段的移動設備。
五模終端可同一時候支持TD-LTE、LTE FDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM五種通訊模式,支持TD-LTE Band38/39/40,TD-SCDMA Band34/39。WCDMA Band1/2/5。LTE FDD Band7/3,GSM Band2/3/8等10個頻段,部分終端還可支持TD-LTE Band41,LTE FDD Band1/17。GSM Band5等頻段,實現終端全球漫遊。
支持五模十三頻的手機,就是說可以支持中國移動和中國聯通的2G、3G、4G,也就是雙4G。這種手機僅僅要插移動卡。就是支持移動的2G、3G、4G網絡。假設插聯通卡。就支持聯通的2G、3G、4G網絡。將來中國電信的4G手機上市後,還將會有支持CDMA 1X/CDMA2000的多模4G手機,三網通吃的手機也會愈來愈多。
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