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日期:2014-09-29 02:50:33作者:topless来源:爱活网

【新技术研习社】只谈核数没意义 带你重新认识手机SoC

基带/射频前端:手机的耳朵和嘴巴

进入3G/4G时代之后,只要连上移动网络,似乎任何一台手机都能毫无压力下载大量图片、观看高清视频,但在2G时代,事情可没这么简单。你能这么轻松的刷微博、刷朋友圈、在线购物...完全是手机基带芯片和射频前端进化的功劳。如果把手机比作人体,集成手机SoC里面的基带芯片,加上外置的射频前端,就是人的耳朵和嘴巴,它们负责手机与外界的通讯。

基带芯片又称Baseband,它最主要的功能就是调制收发信号。具体地说,在你给人打电话时,基带芯片把你的声音信号编译成用来发射的基带码,传输给基站;而在其他人向你打电话时,基带芯片把收到的基带码解译为音频信号,然后通过扬声器发出来。到了3G/4G时代,基带芯片还要负责大量网页、图像和视频信息的编译——对于基带芯片来说,这些东西最终都会变成信号。

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由于调制信号的过程实在是太过复杂,基带芯片内部俨然是一个自己的小王国,它有自己的CPU、自己的信道编码器、自己的DSP、自己的调制解调器和接口模块...好一点的基带,例如高通的Gobi,还内置了自己独占的256MB内存。

与基带芯片搭配工作的模块叫做射频前端(RF),它负责信号的数字/模拟转换工作,同时还要负责信号的放大。基带芯片和射频前端一起工作,共同决定了手机的通讯制式。你的手机是3G还是4G?能兼容联通、移动还是电信的网络?这些都是由基带芯片+射频前端说了算的。

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除了支持众多通讯制式,优秀的基带芯片还必须能具备把不同频段“揉合”到一起的能力,因为不同运营商的频谱资源实在太分散了。例如,中国移动的4G网络总共拥有130MHz的频谱资源,频段却分散成了三个,分别是:1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。在手机工作的时候,通讯模块得把这三个不同的频段整合到一起,模拟成“一个频段”进行通讯,这样才能保证最快速度,我们把这种功能称为“载波聚合”。打个形象的比方,载波聚合技术相当于一个阀门,把很多根分散的小水管凑到一起,最终形成一股充沛的大水流。

另外,新一代手机还流行一个趋势:把一切与信号相关的部分都交给基带芯片来管理。例如GPU信号、WiFi信号、蓝牙信号...在以前,手机每添加这样一个连接功能,就需要多装一块芯片。现在它们都交给基带来管,就能节约不少成本,耗电也会大大降低。

由于功能超多,复杂度超高,基带芯片也被称为“手机上设计最艰难的地带”。高通公司的王牌组合——Gobi基带芯片 + RF360射频前端就是业界标杆,它功能多得像超人:最顶配的Gobi可以支持GSM/WCDMA/CDMA/TDD-LTE/FDD-LTE等从2G到4G的全部网络制式;兼容全球运营商多达数十个不同的频段;能通过载波聚合技术把分散的频段整合到一起工作;还能收发WiFi/蓝牙/GPS/FM收音机等种类繁多的信号;为了省电,每一个模块都是可以单独开关的....同时,最不可思议的是,功能如此强大的基带芯片,居然也能用硅半导体工艺制造,作为一个模块集成到SoC内部!这其实也是高通公司在业内的一大技术优势。

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如何判断一款手机SoC中基带芯片的技术水平?你完全不用强迫自己记住那些晦涩的技术名词,只要看它的功能就够了——支持多少种4G制式?兼容多少网络频段?支不支持WiFi 802.11ac?利用排除法一一筛选,你会发现最终的选择所剩无几。

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