基帶集成或獨(dú)立 市售主流4G手機(jī)芯片淺析

　　隨著中國(guó)4G產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，4G勢(shì)必會(huì)成為將來手機(jī)的標(biāo)配功能。4G不僅僅能夠給我們帶來更加快速的上網(wǎng)體驗(yàn)，同時(shí)也推動(dòng)著我們的信息化生活往著更好的方向發(fā)展。但是4G手機(jī)與3G手機(jī)到底有哪些不同?這些不同僅僅是因?yàn)槭謾C(jī)的“處理器”不一樣嗎?那么這些“處理器”又是什么呢?筆者今天就這個(gè)話題來和大家來聊一聊。

　　基帶集成或獨(dú)立 市售主流4G手機(jī)芯片淺析

　　名詞解釋及4G實(shí)現(xiàn)方式介紹

　　SoC：英文“Systemonachip”的縮寫，即“將模塊系統(tǒng)整合進(jìn)一個(gè)芯片的意思”。由于手機(jī)不像電腦那樣有充足的內(nèi)部空間，所以如果能夠?qū)⒔^大部分功能模塊(如CPU、GPU、DSP、Modem等)整合進(jìn)一個(gè)“單芯片”的話，那么就能給手機(jī)更多的設(shè)計(jì)空間去添加新特性或加大電池了。這就是是電腦上我們稱為CPU的芯片為什么到了手機(jī)上要叫SoC的原因所在，因?yàn)檫@里的SoC不僅僅只包含CPU，還包含其他模塊。(如果硬要拿電腦上的東西來類比SoC的話，那么插滿了各個(gè)功能模塊的主板會(huì)比較恰當(dāng))

　　Modem：英文“ModulatorDemodulator”的簡(jiǎn)稱，即“調(diào)制解調(diào)器”。由于手機(jī)信號(hào)在環(huán)境中的傳輸中不免會(huì)受到影響，所以我們需要將手機(jī)“基本的電信號(hào)”轉(zhuǎn)換成“適合傳輸?shù)男盘?hào)”，這個(gè)過程就叫做調(diào)制，而其反過程就是解調(diào)。而剛才所講的手機(jī)內(nèi)部“基本的電信號(hào)”又被稱為“基帶信號(hào)”，Modem是將“基帶信號(hào)”轉(zhuǎn)換成“調(diào)制信號(hào)”的芯片，所以我們有時(shí)候也把Modem叫做“基帶芯片”。

　　打個(gè)比方，Modem就是一部翻譯機(jī)，不同的網(wǎng)絡(luò)制式就是不同的語言，modem能夠?qū)⑹謾C(jī)內(nèi)部流通的“電信號(hào)語言”翻譯成運(yùn)營(yíng)商的基站能夠聽懂的“調(diào)值信號(hào)語言”，同時(shí)也能把運(yùn)營(yíng)商發(fā)回的“調(diào)制信號(hào)語言”翻譯成手機(jī)內(nèi)部處理器能夠聽懂的“電信號(hào)語言”。所以一部手機(jī)里面的Modem如何，就決定了這個(gè)手機(jī)能不能夠支持4G。

　　目前4Gmodem一般在手機(jī)里面有兩種存在形式，一種是放在SoC里面，也就是所謂的集成方案，代表廠商是高通和華為;而另一種就是在SoC之外單獨(dú)加入4Gmodem，代表廠商是蘋果。由于在SoC之外加入4Gmodem的成本高，設(shè)計(jì)難度大，所以一般廠商現(xiàn)在都傾向于使用一體化的解決方案，那么，我們就來看看目前市面上有哪些主流的4G集成解決方案吧。

　　iPhone 5S采用的就是獨(dú)立Modem解決方案

　　高通的新驍龍400系列

　　今年上半年國(guó)產(chǎn)廠商發(fā)布了許多4G手機(jī)，其中分布在千元價(jià)位左右的機(jī)型，絕大多數(shù)采用的是高通的新驍龍400系列處理器。高通的新驍龍400包含了兩款處理器，型號(hào)分別是MSM8926和MSM8928，都是基于標(biāo)準(zhǔn)的ARMCortex-A7架構(gòu)的四核處理器。只不過MSM8928相對(duì)于MSM8926主頻稍高一些，并且支持1080p分辨率的屏幕。

　　如果各位稍微了解一些高通處理器命名規(guī)則的話，那么很明顯就可以看出，高通新驍龍400的兩款SoC都是支持4G的(型號(hào)上第二個(gè)數(shù)字為9則表示支持LTE/CDMA/WCDMA等全網(wǎng)絡(luò)制式)。高通在這兩款SoC中加入了來自MSM8974的MDM9x25的基帶模塊，也就是說它可以支持LTECat.4(FDD/TDD)，傳輸速率最高150Mbps，并支持載波聚合、DC-HSPA+42Mbps。

　　高通的驍龍800系列

　　高通的驍龍800系列定位在高端，在驍龍805以及驍龍810還未鋪貨上市的現(xiàn)在，被網(wǎng)友詬病為“炒現(xiàn)飯”的驍龍800系列在小幅改進(jìn)之后仍然能夠替高通撐住場(chǎng)面。驍龍800系列中，能夠支持4G的型號(hào)自然還是MSM8974，但是目前驍龍801也沿用了這個(gè)型號(hào)，并且每個(gè)型號(hào)又分為AA,AB,AC三個(gè)等級(jí)。這就有了六個(gè)很相似的產(chǎn)品，著名處理器評(píng)測(cè)網(wǎng)站Anandtech為了理清這幾款SoC的區(qū)別，專門制作了一張表格，下面我們來看看。

　　AnandTech繪制的驍龍801與800的區(qū)別

　　我們可以看到，驍龍800與驍龍801的基本結(jié)構(gòu)都是四個(gè)Krait400核心、Adreno330GPU核心、雙ISP、64-bit內(nèi)存位寬、MSM9x25Cat.4LTE基帶。他們最大的區(qū)別在于801相比于800增加了對(duì)eMMC5.0、雙卡雙待技術(shù)的支持，并且801的內(nèi)部組件普遍工作頻率比800高了。

　　華為海思系列

　　作為國(guó)產(chǎn)企業(yè)的驕傲，華為的海思芯片一直以自主研發(fā)為核心賣點(diǎn)。和高通一樣，華為堅(jiān)持自己開發(fā)SoC與基帶技術(shù)，所以目前市面上能看到的整合自家基帶芯片的企業(yè)，也只有高通的驍龍和華為的海思了。華為早在發(fā)布AscendD2的時(shí)候，就已經(jīng)有了一定的基帶技術(shù)積累，而最新發(fā)布的搭載于榮耀6上的Kirin920芯片更能夠支持LTECat6規(guī)范，還支持SGLTE/CSFB以及VoLTE等4G語音通話方式。Kirin920采用了四顆Cortex-A15核心和四顆Cortex-A7核心的八核心架構(gòu)，其安兔兔跑分已經(jīng)追平還未商用的驍龍805平臺(tái)，可謂是名副其實(shí)的國(guó)產(chǎn)驕傲。

　　華為的Kirin920處理器

　　為什么我手機(jī)上的芯片好像是支持五模十頻的，但是卻用不了某個(gè)運(yùn)營(yíng)商的卡呢?

　　首先講一下，五模指的是“支持TD-LTE、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM五種網(wǎng)絡(luò)制式”。但是由于某些原因，即使是與你基帶硬件支持的網(wǎng)絡(luò)制式對(duì)應(yīng)的運(yùn)營(yíng)商的卡，你可能也使用不了。

　　首先，在運(yùn)營(yíng)商之間由于存在競(jìng)爭(zhēng)，所以可能會(huì)屏蔽對(duì)手運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)制式。比如我們很熟悉的聯(lián)通版iPhone5S就不能夠支持移動(dòng)的4G制式TD-LTE。但是聯(lián)通版iPhone5S上搭載的同樣是高通的MDM9615m基帶芯片，這顆基帶芯片是支持五模十頻的。所以聯(lián)通版iPhone5S在硬件上其實(shí)是支持TD-LTE的，但是由于聯(lián)通的軟件屏蔽，使得目前聯(lián)通版iPhone5S還不能夠支持TD-LTE。

　　另外一個(gè)原因是在手機(jī)的射頻天線上存在設(shè)計(jì)困難。我們知道目前手機(jī)的集成度越來越高，功能越來越多。獨(dú)立音頻芯片、獨(dú)立ISP、指紋識(shí)別模塊等等都會(huì)擠壓本來就所剩無幾的天線設(shè)計(jì)空間。并且有許多旗艦機(jī)型更加采用了對(duì)天線性能有極大影響的全金屬材質(zhì)，這使得天線的設(shè)計(jì)更加成為了一個(gè)難題。

　　手機(jī)上的射頻天線有一個(gè)主要的技術(shù)指標(biāo)就是支持的頻段有多寬，如果你選擇支持基帶芯片中的五模十頻的話，那么對(duì)天線的要求相應(yīng)也就水漲船高。所以有些廠家在權(quán)衡利弊之下也有可能直接不去支持某些頻段以達(dá)到減低天線設(shè)計(jì)要求，以達(dá)到降低成本的目的。

　　結(jié)語

　　除了目前主流的驍龍與海思芯片之外，聯(lián)發(fā)科也在為自家的4G芯片整合努力當(dāng)中。日后由于成本與設(shè)計(jì)難度的原因，高通與海思這種垂直整合的4G芯片肯定會(huì)繼續(xù)大量應(yīng)用于中低端手機(jī)，而高端手機(jī)為了追求更好的其他模塊性能，也有可能自己獨(dú)立整合不同廠家的明星產(chǎn)品，當(dāng)然最終形態(tài)就是像蘋果一樣自己設(shè)計(jì)芯片了(但是由于高通Modem的性能確實(shí)是頂尖，所以iPhone5S仍舊是使用的高通的獨(dú)立Modem芯片)。當(dāng)然，對(duì)我們消費(fèi)者來講，采用集成Modem的手機(jī)勢(shì)必是更加價(jià)廉物美了。