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赛灵思张宇清:可编程逻辑有效降低运营商成本

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网易科技讯 5月27日消息,赛灵思公司亚洲区销售总监张宇清今日在2009 TD国际峰会上表示,在市场的推动下,多标准、多模降低营运成本成为迫切要求,可以用可编程逻辑有效地去解决设备商跟运营商的问题。

张宇清进一步称,在资金约束的年代,无论是资金短缺或者是工艺需求,让越来越多的定制芯片公司只好专注在非常大量的新编,比如像手机终端的情况,在设备基站方面,可编程逻辑是一个非常好的方案。在技术方面,削峰跟预时针这几个方案可以高度融合,多模甚至平滑演进,是从TD-SCDMA到TD-LTE甚至是TDD、FDD两种平滑演进的平台。

以下为张宇清演讲实录:

谢谢王教授,各位来宾大家早上好。我是赛灵思公司亚洲区市场总监张宇清。我跟大家讲一下可编程逻辑芯片特别在LTE多模扮演的角色和它的优势在什么地方。

我花一分钟时间照顾一下媒体朋友们,可能当中有些朋友对可编程逻辑芯片不了解,芯片有很多种,有定制芯片,有编程芯片,FPGA可以用软件编程,做现场编译改变它的功能,实现不一样功能的芯片,是带高速的接口,有强大的逻辑处理能力,一般来讲,它甚至会带有嵌入式,MCU甚至是DSP模块。通过这个软件的修改,它可以是支持不同的要求,比如说像设备厂商需要把设备卖到四个不同的市场,四大洲,用可编程芯片只需要做一个单版或者一套系统,就可以支持四个区域不同的需求。而且它对库存的要求也不高,所以是降低库存的风险,对成本的控制也是非常有效,没有昂贵的软件,也没有昂贵的NRE就是所谓初始费用。最重要它在创新所扮演的角色。大家有时候觉得可编程逻辑芯片都是昂贵,在预演的时候会使用的芯片月月发现,设备商或者系统厂商用可编程芯片做量产,原因有几个突出的地方,第一是到达市场的时间比较短,比较快,非常适合变化多端的市场需求,另外是可以推动现在国内主张的自主创新。为什么呢?因为今天如果是一些定制芯片的话,主要的IP盒,知识产权还是掌控在那些国外厂商手里,但是使用可编程芯片可以帮助国内的企业去创造他们自己的知识产权,这个知识产权是国内的公司所拥有的。所以可编程芯片基本上是提供创新的平台。

赛灵思公司是发明可编程芯片的厂商,在1984年我们公司创始人发明了这个器件,这位先生已经去世了,他是得到了美国25位发明家名人堂获得者,当中也包括了摩尔定律的发明者,也包括了IC就是集成电路的发明者都在名人堂上,可见可编程芯片在半导体领域的重要性。我们公司总部在硅谷,大概有三千多员工,两千多项专利。我们是纳斯达克上市公司,更重要的就是在国内的很多通讯设备厂商也有采用赛灵思可编程逻辑芯片,而帮助实现他们差异化的功能,推出市场的速度。目前在市场占有率是超过了51%,换句话说,绝大部分的市场占有率目前都是在赛灵思。

以下要讲到的的就是跟LTE,整个跟多模方面的应用。有三个方面去讲,包括市场的影响、客户的需求变化,目前经济环境,2008年这么关键的一个时代,在资金缺乏的年代,在我们要节能减排的年代,IPGA怎么样实现它的优势。另外是技术,这几年不断创新,工艺不断往前推进,可编程逻辑可以让很多事情变为可能。

市场的要求,昨天跟今天有不同的专家提到,在无线的挑战,特别在射频方面有不同的空中接口,不同的传输频率,设备商也是对资本的成本支出跟运营成本有一个强烈的要求,有些厂商,设备商会告诉我们,运营商会跟他讲每一年可能成本要降低多少,他们有一个指标,所以这个指标是一个非常硬性的规定,多模是一个实现这个方式好的办法。GSM短期内可能不会消失,很长的一段时间会有多模混合形式的发展,这里看到单载波的GSM到多载波的GGSM慢慢演变到LTE在未来升级的情况,这种升级清,我们希望把总的设备投资可以降到最低,换句话说,我们希望能够重复使用芯片,重复使用PCB版的设计。

我列了特性和优势,有三个方面去看,第一方面是运营商,第二是OEM厂商,特性方面就是频率的复用,怎么样可以提高频谱分配的效率,作为运营商来讲,加速它上市的过程才是最重要的,今天TD-SCDMA的要求已经远远超过了一些国外厂商在国外比如说像WCDMA和CDMA2000他们的要求,今天在TD-SCDMA国内对设备厂商的要求,往往需要你在几个月之内把设备做升级跟优化,这是非常短的时间。现场升级,如何减少库存,减少供应链,也是影响到最后的成本,最后如何转嫁到消费者身上。所以提高盈利能力变成大家所面对的问题。

讲一下经济环境对我们的影响。传统的定制芯片一般都是分为ASIC或者ASSP,随着工艺往前推进,做这样的演模它的成本再加上工程开发的成本是以几何倍数在成长,我们可以看到65纳米的工艺,一般来讲演模的费用大概在300万美金左右,可是它的研发成本还有它开始起量的时候,成品率还不高的时候,它的成本是远远大于演模成本,这是一个全球半导体联盟的调查,平均在三千万美元左右。到45纳米,总投入演模已经翻了三倍,到了900万美元,总成本投入大概是六千万美元,到32纳米增长到快一亿美元。换句话说,有多少定制芯片的公司在未来几年有这样的投入,你要有投入几千万美元或者上亿美元的公司,这不是营收,是投入。必须要有很大的市场需求。市场的规模一亿、二亿、三亿、四亿美元的规模才能支持市场的投入。我们会预期到将来会有越来越多定制芯片的厂商作为整合,对无线行业来讲,运营商希望设备成本投入能够降低,频谱希望能够升级到支持不同的多模情况。无论用电散热、制冷、效率,这些都是他们所需要考虑的第一个问题。我们听过一些设备商跟我们说,现在运营商跟他们的要求已不再是你们这个设备可不可以达到一般的标准要求,而是直接问他,你这个有多节能,这个效率有多高,这反而是他们主要的赢得项目的指标之一。不同的厂商必须有差异化,如果大家都用同样定制芯片,如何展现差异化,这也是大家要预定的课题。

我们可以探讨一下在技术方面可编程逻辑加上一个赛灵思所提供的无线方案,我们怎么样能够帮助做技术创新,把不可能实现变成可能。首先在无线射频里都有一个大脑,这个大脑就是如何控制功放的效率,我们在功放效率用算法增加它的可用性,可以让节能减排达到最大的效果。一般传统的做法叫削峰,还有预时针,这向种做法是最常见的,不但可以说提高放大器的效率,而且还可以使用一系成本比较低的AB类的放大器,有几种常见的手段,赛灵思用到PC—CFR手段,它的效率是最高的,它的速率可以在三种方案里是最好的,可以达到3个DB或者更多的PAR的衰减。用LTE很常见的20兆带宽的情况,我们可以看到做削峰的效果图,红色的线是削峰线。在几率是负4%的时候,可以达到7.01个削峰值。为什么需要有CFR跟DBD,我们可以看功放上,功放不是线性的情况,所以当你如果出了线性范围之后,它的功耗损耗也是非常大,效率也会比较低。我们一般有两种做法,要不然你在限性范围之内操作,要不然你就用算法,我们叫预示针的做法补偿非线性,这种补偿就是DPD。赛灵思的DPD方案可编程逻辑,在LTE20兆带宽的情形。预时针前的频谱图,周围的干扰还是比较多的,作为预时针可以看到蓝色的线可以大大地增益了功放的效率。这个展示在我们展台可以得到更多的详细的资料。对运营商来讲,它的含义是什么?比如说如果今天我们要建一万个基站,每个基站假设三个扇区,每个区平均功率30瓦来算,用AB类比较便宜的功放,不用预时针或者削峰,每年炭排量差不多一万三千吨,耗电2400万美元,用这个算法,直接影响功放,提高效率,耗电从2400万减少到低于500万美元,炭排量减少到只剩下四分之一,五分之一。运营商可以减少两千万美元的支出。这边几乎是等于很多运营商五年的RU的带宽。这是一个传统的用定制芯片的方案,是做2×2的双发双收的LTE射频的结构,这里包含了7个芯片,每个芯片的功效在两瓦到一瓦不等。总共的系统功耗大概10.6瓦。如果是用可编程逻辑芯片的话,我们V6芯片,可以单芯片完全代替了7颗定制芯片,上面带有6收发器,可以做2×2,甚至以后扩展到4×4都没有问题。最重要是整体功耗低于6瓦,所以功耗降低40%,价格来讲也比7颗芯片总体上的成本要来得低。

刚才提到的单芯片解决方案,我们展位上也有一些资料,大家可以去参考一下。今天在我们展台上,有一个LTE的端到端的解决方案,而且是完全用可编程逻辑来实现的,到物理层有我们机待方面的处理,到射频方面都由APG来完成,最后通过天线和功放做一个模拟。这样的参考平台,可以帮助我们的客户或者设备商去优化他们的IP或在IP整个测试环境下得到更好的效果。

总结上来讲,在市场的推动力,我们可以看到市场的变化多端多标准跟多模降低营运成本的要求,我们可以用可编程逻辑有效地去解决设备商跟运营商的问题,在资金约束的年代,无论是资金短缺或者是工艺需求,让越来越多的定制芯片公司只好专注在非常大量的新编,比如像手机终端的情况,在设备基站方面,可编程逻辑是一个非常好的方案。在技术方面,我们刚才也提到了削峰跟预时针这几个方案可以高度融合,多模甚至平滑演进,从TD-SCDMA到TD-LTE甚至是TDD、FDD两种平滑演进的平台。

我们公司的产品跟服务跟支持是获得了客户跟业界的高度认可,我们希望能够跟大家有更多的交流跟探讨,如何推动无线产业在中国的创新。谢谢大家!

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