2006年发布的CDMA2000 1xEV-DO Rev. A具有3.1Mbps的最大下行速度和1.8Mbps的上行速度,与以前部署的1xEV-DO Release 0相比,带宽有很大的提高。虽然在实际应用中很少能达到这个最大速度值,但与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。

为了尽快向商业笔记本用户提供高速的公司网络访问,蜂窝服务供应商Sprint Nextel率先采用上述新技术。该公司在2006年10月就开始了Rel.A的部署,但仅限于带网卡的PC用户使用。从那以后,许多CDMA运营商纷纷效仿Sprint,将自己的网络升级到Rev.A,虽然市场上可用的手机还不多。到2007年晚期,LG和三星的Rev.A手机开始在韩国市场上亮相,随后能够使用KDDI Rev.A网络的两款东芝手机也开始推向日本市场。Sprint公司最近发布了第一款可以充分发挥Rev.A网络功能的手机,该手机是对2007年6月推出的HTC Mogul手机进行ROM升级后的产品。

Sierra Wireless 5220

Sierra Wireless 5220卡采用68引脚的标准PCMCIA II型卡格式,可以通过Sprint 1xEV-DO Rel.0网络向PC用户提供2.4Mbps的最大下行速度和300到600kbps的平均速度。虽然比不上目前在用的Wi-Fi和HSDPA的平均速度,但Rel.0所实现的吞吐量比5220当初推出时许多笔记本电脑上的拨号modem快10倍。

Sierra Wireless PC卡采用高通公司的芯片组设计,包括一个MSM5500基带处理器、一个RFR3300射频-中频接收处理器、两个IFR3500中频-基带接收处理器和一个RFT5600发射处理器。RFT5600之后的发射电路由Anadigics公司的两个功放模块组成。5220卡还采用了Transdimension公司的双端口PCI-to-USB主机控制器和NXP半导体公司的USB接口器件,以便于连接PCMCIA II型连接器。所有这些器件都安装在一个六层的RF-4印制板(PCB)上,而这块PCB刚好塞满54mmx117mm的PC卡金属外壳。

搜索Portelligent产品数据库可以发现,MSM5500平台最初用于韩国的CDMA多媒体手机,因为韩国的EV-DO网络推出比较早。由于在数字基带电路中集成了一个ARM7内核和有限的多媒体功能,这些韩国手机要求额外的处理器来处理数码相机、MP3播放和视频编码/解码功能。与Sierra Wireless PC卡的另一个不同之处是,这些韩国手机使用高通的RFT3100发射处理器以及高通的IFR3500或三星的S1M8662接收处理器。

存储通信软件需要使用堆叠式存储器封装,这种封装中包含了一个AMD公司的4MB NOR闪存和一个三星公司的1MB SRAM。

图: Sierra Wireless 5220与Novatel EX720 ExpressCard 34的内部架构比较。

Novatel EX720 ExpressCard 34

Novatel EX720 ExpressCard 34的推出几乎比Sierra Wireless 5220迟了三年,该卡似乎充分发挥了期望的裸片和封装集成的优势。这款PC卡的电子元件可安装在新的26引脚、34mm宽的ExpressCard硬件标准的卡中。该标准创建于2003年,现在广泛用于许多高端笔记本电脑中,它可提供最高达2.5Gbits/s的带宽,相比之下PCMCIA卡标准的带宽只有132MB/s。除了更小的外形尺寸和更大的带宽外,这种卡还具有更低功耗、更低成本以及能与PC芯片组更好集成的优点。

在Novatel EX720外壳内是一个10层的FR-4 PCB板,PCB板的面积比Sierra Wireless 5220的要小40%。但面积减少的代价不小,要从六层板增加到十层板。更小的电路板面积和主要芯片上更多的I/O端口增加了布线密度,从而迫使层数增加,导致电路板每平方厘米的成本提高近30%。

EX720中使用的核心芯片组围绕MSM6800数字基带芯片而建立。作为高通第一款支持1xEV-DO Rev.A的产品,MSM6800最早于2005年4月发布和出样。MSM6800的裸片面积比Sierra Wireless 5220中使用的MSM5500数字基带芯片大50%,虽然6800采用0.13um工艺制造,5500采用的是0.18um工艺。尺寸增加的原因是MSM6800使用了一个225MHz的ARM926EJ-S内核、两个高通的QDSP4000 DSP和用于视频与游戏的硬件加速器。

MSM6800的未来版本将受益于台积电(TSMC)的65nm工艺技术,其裸片尺寸有望比0.13um版本缩小60%以上。

硬件平台中受Rev.A升级影响的另外一个元件是存储器,主要表现在容量和裸片面积方面。Novatel EX720的存储要求是采用包含32MB NAND和32MB低功率SDRAM的三星堆叠式封装来满足的。存储要求的提高导致存储器裸片面积与5220相比增加了50%。这种面积增加的诱因可能与通信代码量的增加以及从Sierra Wireless 5220中使用的更高存储效率、芯片内执行(execute-in-place)存储器架构向EX720中使用的存储下载模型的转移有关。

EX720中除了高通平台外还有一个与数字基带芯片堆叠在一起的模拟基带芯片,以及由高通的PM6650提供的电源管理模块和RFT6150双频发射器与RFR6500分集接收器提供的无线模块。支持芯片包括一套Skyworks公司的CDMA功放。

CDMA2000 1xEV-DO规范从Rel.0升级到Rev.A能使移动PC用户和手机用户更快地访问公司网络和互联网。然而,带宽的增加带来了成本的增加。这两款数据卡的比较结果突显了对更高布线密度的PCB、更快和更多功能的处理器以及更大容量存储器的要求。两种器件的硅片面积经过最新的升级都增长了近30%,尽管总的器件数量减少了,集成度也提高了。

总之,半导体工艺技术的不断发展将带来更高速的网络,同时其成本结构对消费者来说也能够承受,而器件和系统制造商也有可观的赢利。

作者:Jeff Brown

首席分析师

Portelligent公司