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5b938bfec1458c88b297209f104bfea485096026 上次我們介紹了NVIDIA的Tegra,雖然預告了這次要介紹高通,但是高通這個名字對一般讀者應該不是個很熟悉,甚至比ARM還要冷門(ARM:感謝Intel),所以這次我們除了分析產品,也會稍微帶大家認識高通這家公司。

高通是一家專門研發無線電通訊技術的公司,專注在CDMA相關技術,透過無線技術的核心,也發展出應用處理器、手機、基地台等相關業務。當然,在CDMA市場趨向成熟之後,高通賣掉了手機、基地台業務,留下應用處理器與IP授權這兩個金雞母。

高通也做IP授權生意

高通經營的IP授權模式和ARM不同,簡單比喻,就好像高通過去開了條路,而這條路是連接兩個市場的唯一通道,還有人想要進入這塊市場,就必須跟高通買下通行證。而且,每個相關產品都要有各自的通行證才可以放行(這就叫做留下買路財嗎?/摩亞調)。

不過前陣子聯發科的授權模式似乎有了新花樣,聯發科在山寨市場經營已久,但正經來說,3G手機市場才是真正的大餅,為了進入這塊市場,勢必也要讓晶片組能夠支援CDMA/WCDMA等流行規格。但是聯發科不想把白花花的鈔票送給高通,因此與高通協議出一個怪方案,那就是聯發科可以賣內含3G技術的晶片,但是手機廠商必須要是高通的授權客戶才行(其實這本來就是高通授權方式的選項之一,只是很少IC設計廠選用)。沒錯,乍看之下相當不合理,畢竟IP授權與晶片銷售業務對高通一樣重要,營收比例也差不多,免費授權給聯發科去搶高通原有的客戶?似乎說不過去。

聯發科技

▲山寨老大聯發科跟高通簽了3G授權,準備從良不做山寨了。

聯發科也是重要的手機晶片供應商之一,讓聯發科取得3G入場券,對高通的晶片業務而言,一定不是好事。不過高通有恃無恐,聯發科的產品整合性與價格優勢就算比高通強,但他會很難把授權成本分攤到銷售量,因為如果手機廠商想用聯發科的便宜3G晶片生產手機,就只能乖乖跟高通買貴三三的授權。這樣聯發科的價格與整合性優勢就發揮不了作用,除非是賠老本賣。不然手機廠(尤其是大陸山寨)只能透過地下管道跟聯發科買晶片,規避授權,但是高通的法律班底實力可不輸給惡名昭彰的Rambus,萬一被抓包,那麼包括手機廠以及聯發科以後也就別想再做生意了。

可以整合賣,也可以獨立賣

高通的IP業務賣的嚇嚇叫,世界前幾大的手機廠商都要乖乖繳納授權金給高通。不過如果手機廠商不想繳納授權金,又想整合3G modem的產品,那麼可以改用高通自家的應用處理器,賣多少算多少,也不用另外繳貢金。高通的應用處理器的確在各處都很吃香,從過去的feature phone(多功能非智慧型手機),到現在的WM、Android等系統平台,皆佔據很大一塊市場。

雖然不是每家手機廠商都買高通的帳,而是選用TI或NVIDIA的應用處理器。但是這些廠商大多缺乏3G modem等晶片解決方案,所以還是要回頭向高通(通常是MSM62×0或680x等3G基頻晶片)、英飛凌等第三方廠商購買3G modem晶片。舉例來說,雖然Palm Pre採用TI的OMAP平台,但是為了支援3G通訊,另外加上一顆來自高通的MSM6801a。所以除非不做手機功能,不然錢最後多少還是會流到高通口袋裡。

MSM7xxx系列晶片進化史

msm7200

▲MSM7200不愧是一代名芯,他的延伸產品到現在依舊佔據主流地位。

MSM是Mobile Station Modem的縮寫,掛上MSM,也就代表這顆晶片已經內建3G連接能力。與MSM6系列不同,MSM7系列在原有基頻晶片(ARM9+DSP)基礎上多整合了一個ARM11核心,以及高通引以為傲、堪與TI相比的DSP處理單元。

如果採取NVIDIA的核心分類,那麼最早的MSM7200也可以算是八核心架構,包括了ARM11、ARM9(modem部分專用)、兩個DSP(modem用的QDSP4000與應用程式專用的QDSP5000)、GPS one、video、audio、以及ATI Imageon 3D核心。不過這裡的video和audio部分多是軟體IP,運算方面還是交給DSP來處理,因此跟Tegra並非站在同樣的水平線上。

由於高通會自行配置架構,因此他們的設計邏輯是透過軟體達成大部分的功能,在晶片結構上力求精簡。不過這也是因為整合了modem晶片而不得不採用的折衷方式,雖然主要的調諧解調可以用數位傳輸,純RF元件還是得拆開成獨立晶片,讓主晶片透過RF介面(RF Interface)與外部的RF晶片溝通。GPS核心也採取了類似的軟體IP,將RF接收端整合在外部的RF晶片中。

因此,整套MSM7200包含了主要核心晶片、兩個RF元件(Transceiver、Receiver),以及一顆外接的電源管理晶片,看起來整合度也沒多高?不過話也不是這麼說,RF向來是最難整合的部分,過去一款手機上可能要有Wi-Fi、藍牙、GPS、加上GSM、3G等不同通訊標準,過去大多各行其是,手機要加一個功能,就要多一顆晶片。Tegra如果要增加3G能力,可能就要增加三個以上的晶片,如果還要追加藍牙、GPS、802.11n整合型晶片,又得多兩三顆晶片。所以說有了MSM7系列晶片,讓疲於兜板子的RD們鬆了很大一口氣啊!

為什麼不乾脆混在一起做成撒尿牛丸(高通:我也想啊)?這是因為普通CMOS製程矽材質滿足不了RF的應用需求。RF晶片需要特別的材料來確保訊號的穩定性,常用的有SiGe、GaAs,後者訊號表現最佳,但遠比前者貴,

htc_touch2

▲HTC Touch2採用MSM7225,這顆低價核心其實是鎖定給200美金以下產品使用的。

後來MSM7系列也延伸出許多不同的系列,比如說後頭有加a(除了MSM7200a,這款產品只是將ARM核時脈從400MHz提升到528MHz),大部分的情況,加上a的產品通常是採用不同製程的產品(MSM7系列多是採用90nm與65nm兩種製程)。另外,MSM7201系列產品的由來,是因為高通在通訊專利上的侵權問題,而在晶片上進行規避設計。基本上,MSM7201a的效率比MSM7200a來得弱(都是528MHz)。

後期也出現包括MSM7225、7227,以及MSM7500、7600等不同延伸產品,但基本上,這些都只是微調時脈設定與製程而已,並沒有新的東西加入。

下星期,我們就介紹目前最夯的Snapdragon,並且順道看看為什麼MSM7系列產品普遍效率不佳的原因。

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1.  Halo (發表於 2010年2月06日 19:16)
在下是PC Adv 以及貴站的忠實讀者。

PC Adv 和 TECHBANG 的文章和評測,對在下而言,是台灣其他電腦刊物永難望其項背的。 今日拜讀本篇文章,有一些小地方希望能夠補充一下。 詳情如下:


"因此,整套MSM7200包含了主要核心晶片、兩個RF元件(Transceiver、Receiver)....." 這段怪怪的
transceiver = transmitter + receiver
所以應該是 transmitter 、 receiver 而不是 transceiver。

此外MSM7201系列的起源, 是因為qualcomm機乎所有的新產品包含CDMA2000 家族以及UMTS,被Broadcom控告侵犯其專利權。最後Boardcom勝訴。請參考以下URL
http://zh-tw.broadcom.com/press/release.php?id=1013134

以及US ITC 的裁決
http://www.usitc.gov/press_room/news_release/2007/er0607ee1.htm

還有MSM7200A 是90nm製程的,MSM7201A是65nm製程的


至於台灣的一些手機網站說的六家公司聯合訴訟是造成MSM7201系列的起源,也不甚精確
(六家公司為
Broadcom / Nokia / Ericsson / NEC / Panasonic Mobile Communications / Texas Instruments)
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2.  奚隹 (發表於 2010年2月06日 23:20)
長知識了~請繼續發好文 XD

P.S. 是 GaAs 吧?
Dark Eric
3.  Dark Eric (發表於 2010年2月07日 13:38)
Halo

MSM7200晶片組中的Transceiver與Receiver晶片是官方定義的名稱,我覺得還是照官方說法比較好。

至於其法律糾紛問題,我修改好了,感謝提醒!

雞兄

沒錯,是GaSa..感謝提醒
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4.  clayliau (發表於 2010年2月07日 21:49)
他的確是有一套transceiver和一套receiver

transceiver是手機通訊用

receiver是GPS用

在那張複雜的系統架構圖中就有畫了
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5.  Halo (發表於 2010年2月08日 14:20)
我忘了算 GPS的 receiver了。 多謝clayliau 的提醒, 同時也和Dark Eric說聲抱歉。

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