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。雖然在實際應用中很少能達到這個最大速度值,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絡訪問,蜂窩服務供應商Sprint Nextel率先采用上述新技術。該公司在2006年10月就開始了Rel.A的部署,但僅限于帶網卡的PC用戶使用。從那以后,許多CDMA運營商紛紛效仿Sprint,將自己的網絡升級到Rev.A,雖然市場上可用的手機還不多。到2007年晚期,LG和三星的Rev.A手機開始在韓國市場上亮相,隨后能夠使用KDDI Rev.A網絡的兩款東芝手機也開始推向日本市場。Sprint公司最近發(fā)布了第一款可以充分發(fā)揮Rev.A網絡功能的手機,該手機是對2007年6月推出的HTC Mogul手機進行ROM升級后的產品。
Sierra Wireless 5220
Sierra Wireless 5220卡采用68引腳的標準PCMCIA II型卡格式,可以通過Sprint 1xEV-DO Rel.0網絡向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所實現的吞吐量比5220當初推出時許多筆記本電腦上的撥號modem快10倍。
Sierra Wireless PC卡采用高通公司的芯片組設計,包括一個MSM5500基帶處理器、一個RFR3300射頻-中頻接收處理器、兩個IFR3500中頻-基帶接收處理器和一個RFT5600發(fā)射處理器。RFT5600之后的發(fā)射電路由Anadigics公司的兩個功放模塊組成。5220卡還采用了Transdimension公司的雙端口PCI-to-USB主機控制器和NXP半導體公司的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產品數據庫可以發(fā)現,MSM5500平臺最初用于韓國的CDMA多媒體手機,因為韓國的EV-DO網絡推出比較早。由于在數字基帶電路中集成了一個ARM7內核和有限的多媒體功能,這些韓國手機要求額外的處理器來處理數碼相機、MP3播放和視頻編碼/解碼功能。與Sierra Wireless PC卡的另一個不同之處是,這些韓國手機使用高通的RFT3100發(fā)射處理器以及高通的IFR3500或三星的S1M8662接收處理器。
存儲通信軟件需要使用堆疊式存儲器封裝,這種封裝中包含了一個AMD公司的4MB NOR閃存和一個三星公司的1MB SRAM。
圖: Sierra Wireless 5220與Novatel EX720 ExpressCard 34的內部架構比較。
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。這款PC卡的電子元件可安裝在新的26引腳、34mm寬的ExpressCard硬件標準的卡中。該標準創(chuàng)建于2003年,現在廣泛用于許多高端筆記本電腦中,它可提供最高達2.5Gbits/s的帶寬,相比之下PCMCIA卡標準的帶寬只有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。
在Novatel EX720外殼內是一個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,從而迫使層數增加,導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數字基帶芯片而建立。作為高通第一款支持1xEV-DO Rev.A的產品,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225MHz的ARM926EJ-S內核、兩個高通的QDSP4000 DSP和用于視頻與游戲的硬件加速器。
MSM6800的未來版本將受益于臺積電(TSMC)的65nm工藝技術,其裸片尺寸有望比0.13um版本縮小60%以上。
硬件平臺中受Rev.A升級影響的另外一個元件是存儲器,主要表現在容量和裸片面積方面。Novatel EX720的存儲要求是采用包含32MB NAND和32MB低功率SDRAM的三星堆疊式封裝來滿足的。存儲要求的提高導致存儲器裸片面積與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中使用的更高存儲效率、芯片內執(zhí)行(execute-in-place)存儲器架構向EX720中使用的存儲下載模型的轉移有關。
EX720中除了高通平臺外還有一個與數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升級到Rev.A能使移動PC用戶和手機用戶更快地訪問公司網絡和互聯網。然而,帶寬的增加帶來了成本的增加。這兩款數據卡的比較結果突顯了對更高布線密度的PCB、更快和更多功能的處理器以及更大容量存儲器的要求。兩種器件的硅片面積經過最新的升級都增長了近30%,盡管總的器件數量減少了,集成度也提高了。
總之,半導體工藝技術的不斷發(fā)展將帶來更高速的網絡,同時其成本結構對消費者來說也能夠承受,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）
