芯翼全球第一款单片集成CMOS PA的超低功耗NB-IoT芯片

物联网发展方兴未艾，似乎也已成了全球科技发展的新风口，据去年(2017年)年底市场调研机构IC Insights的一份预测，汽车电子与物联网将是近年增速最快集成电路IC应用市场，这两类IC在2016年至2021年销售额增速将比IC市场整体增速快70%。此前，麦肯锡还预估，到2025年，物联网技术的潜在经济总量将达到11.1万亿美元。

考虑到生活中的应用场景(如远程抄表、环境监测、智能停车、位置追踪等)时，我们则更需要一种覆盖广、成本低、部署简单、支持大连接的物联网，因此低功耗广域物联网(Low-Power Wide-Area Network，简称LPWAN)应运而生。

其中，基于授权频谱的NB-IoT技术的发展顺风顺水，其优势也很明显：大容量、广覆盖、低功耗、高安全性等，这也使得其迅速成为业界关注的焦点。回顾NB-IoT近几年的发展，自从2016年6月份NB-IoT首个协议版本冻结，短短两年时间，NB-IoT已走过2G、3G从标准到产业十年的路程，全球已经有45个运营商部署了NB-IoT商用网络，激活站点数超过100万。到今年年底，预计NB-IoT商用网络数量将达到100张，覆盖全球45%的面积和65%的人口。NB-IoT无疑将成为全球最大的物联网。

当然，NB-IoT的发展更离不开芯片和模组等产业链上游厂商的发力。业内一些“网红”产品，大家一定很熟悉，如：华为的Boudica120、Boudica150;高通的MDM9206;联发科的MT2625。那么面对众多厂商的布局，新兴企业该怎么寻找出路呢?

“火拼”集成度

6月27日，2018世界移动大会于上海新国际博览中心正式开展。期间，芯翼信息科技(上海)有限公司(下称“芯翼”)秀了一把物联网终端芯片“肌肉”，发布全球第一款单片集成CMOS PA的超低功耗NB-IoT芯片。资料显示，该款芯片单片集成了CMOS PA，射频收发，电源管理，基带，微处理器等，是全球唯一集成射频PA的NB-IoT芯片，大幅降低了模块的成本以及开发复杂度。同时提供了非常小的体积，对于可穿戴等应用尤其有帮助。

目前来看，射频PA、NB-IoT芯片的玩家都不少，CMOS PA因其价格优势而获得高通的青睐。

追溯其历史，CMOS PA在2000年前就已经出现，但是一直都处于少量出货阶段。随着CMOS PA开始商用，将PA和同样采用CMOS工艺的基带、RF和电源管理芯片集成在一起形成真正意义上的“单芯片”，是业界很自然的想法，也是PA CMOS化的革命性意义所在。

然而CMOS PA在SoC的片上集成一直是世界级难题，究其原因，大功率发射会影响芯片内其他电路，比如电感耦合引起的pulling影响PLL的工作等。芯翼的这块集成射频PA的NB-IoT芯片表明了一家中国企业的实力，据介绍，该款芯片实现了超低功耗：支持深度睡眠、普通睡眠、待机、低功耗工作等不同功耗模式，其中深度睡眠状态(PSM)和接收机状态下电流均为商用主流产品的1/3。

另外，该款芯片具有很强的灵活性，其采用软件定义无线电(SDR)架构，可以灵活支持优化物理层接收机算法，能够满足标准升级以及碎片化的物联网专网通讯需求。此外，该芯片还集成了多种外设接口，如UART、I2C、SPI、uSim和GPIO等。

翻开这家企业的历史，芯翼成立时间才一年多(于2017年3月在上海张江注册成立)，但成员组成方面却个个身手不凡，创始人肖建宏博士就有着不俗的成长经历。其在2001年从北京大学微电子专业本科毕业并赴美留学，2007年从Texas A&M University取得电子工程博士学位。曾担任美国Broadcom 资深首席科学家，期间领导开发了各种宽带射频收发通讯系统。肖建宏博士还吸引了一批来自美国Broadcom、Qualcomm、Maxlinear，以及国内华为、展讯等具有世界领先芯片研发能力的科学家，深刻理解SoC设计所涉及的多个技术领域，行业平均工作年限超过10年。

芯翼的成立时间也让记者感受到了某种巧合，2017这一年中国国务院和工信部发文，引导物联市场健康有序发展，NB-IoT产业生态在中国蓬勃发展。在众多垂直行业的高度支持下，国内NB-IoT芯片发货及业务上线达到全球的90%，中国物联网已成为海外运营商及伙伴的行业标杆。数据显示，预计到今年年底，中国NB-IoT连接数将达到5000万以上，2019年有望达到2亿以上。虽说掌握着天时地利人和，但芯翼未来所要面对的则是高通、华为、英特尔等实力雄厚的企业。所以只有拥有自己独特的技艺，方能砥砺前行。