通信芯片简介及特点

据世界半导体贸易统计协会(WSTS)发布的一份预测报告显示，世界半导体市场未来三年将保持两位数的增长，这份报告还表明，全球半导体业之所以能够复苏，通信产业的迅猛发展功不可没，近年来通信集成电路IC芯片的需求大幅度增长，给全球半导体业注入了新的活力。三网融合的大趋势有力地推动了芯片业的发展，通信芯片在移动通信、无线Internet和无线数据传输业的发展，开始超过了PC机芯片的发展。IDC的专家预测，通信IC芯片，尤其是支持第三代移动通信系统的IC芯片，将成为21世纪初全球半导体芯片业最大的应用市场。

据美国国际市场调查公司Dataquest的资料显示，1996年，全球通信设备市场规模为1673.54亿美元;1998年达2132.79亿美元;2000年达2574.62亿美元。1996~2000年的年平均增长率为11.4%。据国际电信联盟(ITU)预测，到2000年底，全球通信业总值将达1～1.2万亿美元的规模，并将首次超过世界汽车业的总产值。这个数字表明， 2000年，由于全球通信业的迅猛发展，全球通信业年收入将突破万亿美元大关，将会进一步刺激全球半导体通信IC芯片业的更快发展。国际商务战略一项研究显示，全球通信IC 芯片市场销售额将从1998年的283亿美元增至2005年的904亿美元。2000年通信业将继续成为全球发展最快的产业。中国通信IC芯片近年来发展也很快，据CCID 微电子研究部发布的一项市场调查和预测显示，2000～2003年中国通信类整机应用IC 芯片的市场规模将保持较快的增长速度，2000年通信类整机用IC芯片的市场需求量为15.02亿块，比1999 年增长21.62%，预计到2003年通信类整机用IC芯片的市场需求量将达68.77亿块。在国内外半导体芯片园地里，通信IC芯片正在向着体积小、速度快、多功能和低功耗的方向发展。

美国模拟器件公司(ADI) 新研制成功世界上第一款用于无线通信手机的完全基于 (RAM)的基带芯片组。这款小小的SoftFone芯片组，体积小巧，仅像火柴盒一般大小，能够使移动电话厂商和终端用户轻松定制、选择功能。这种芯片组的功耗较小，成本也比较低，因而极具竞争优势。SoftFone芯片组完全基于RAM，GSM移动电话厂商可利用普通硬件平台装入不同版本的软件，以支持从高端到低端的全系列手机。ADI的这款SoftFone芯片组于8月初大批面市。

为了进一步缩小通信芯片的体积，科学家们正在研制一系列的采用非硅材料制造的芯片，例如砷化镓(GaAs)芯片、锗(Ge)芯片以及硅锗(SiGe)芯片等。 这些非硅通信芯片的体积更小巧，能够用来制造轻、薄、短、小的通信设备。为了使通信终端设备做得越来越小，在数字蜂窝电话中，芯核RISC处理器构成一个高集成度子系统的一部分。基带部分，即RF 部分在通常的情况下集成一个RISC微控制器、一个低成本DSP、键盘、存储器、屏控制器和连接逻辑。ARM公司的ARM7 TDM1十分适合于这种应用，其每兆赫仅消耗1.85mW，相对低的 13MHz 速率与GSM900系统中的微控制器同步。RISC芯核在芯片上仅占4.9m2的面积，可以在较低的电压下工作，因而片上存储器的功耗往往低于片外存储器。ROM的功耗也小于SRAM。在可能的情况下，采用空载模式更能节省功率。

在一般情况下，片上必需包括一个锁相环为DSP提供时钟信号。高集成度在DSP芯片中也应用得很广泛。 为用低功耗的小型器件进行高水准的调制和解调算法作业，已经开发出包含有DSP内核电路的单片算法IC。在21世纪初的几年内，随着微细化工艺技术的不断发展，在更多地采用0.25μmCMOS工艺之后，集成度将会得到进一步的提高，而电压和功耗将会进一步降低，从而能够将用于协议处理的CPU内核电路也全部集中制作在一枚小小的芯片上。 Texas Instruments(TI)公司日前新推出的TMS320C6203产品，有250MHz、300MHz两种型号，执行速度高达2900MIPS，是世界上速度最快的DSP产品。这款芯片集成了7Mbits内存，是在单机芯DSP里集成的最大内存，采用18m2的BGA封装，能够节省插件板/系统空间，适用于3G无线基站、电信系统和网络基础设施的设备。使通信芯片实现微型化的另一种有效的途径，是在半导体通信芯片制造工艺中采用更先进的光刻技术，科学家们让光透过掩膜形成一个影像，利用透镜使这个影像缩小，并且巧妙地利用这种投影光，把芯片电路的轮廓投射到涂有一层硅的光刻胶上面，通过对透镜的改进，缩短光的波长，并且改进光阻材料，就可以把芯片电路蚀刻得更加细致入微，更加精确，从而制造出集成度更高、体积更小的通信芯片，使用这种芯片的移动通信设备将变得更加便携。