“我是在一周前的早上六點多鐘收到ISSCC(國際固態(tài)電子電路會議)電話的，他們邀請我們在明年2月的ISSCC年會上發(fā)表我們的CMOS TD-SCDMA射頻收發(fā)芯片的論文。要知道，在這個會議上發(fā)表論文，被比喻為‘榮獲國際芯片設計奧運金牌’，這是國際權威機構對我們開發(fā)出的全球第一枚單芯片CMOS TD-SCDMA收發(fā)器的認同?！倍π就ㄓ岰EO陳凱博士前不久在接受本刊記者的采訪中自豪地表示。

陳凱：ISSCC已對我們的全球第一枚單芯片CMOS TD-SCDMA收發(fā)器芯片表示認可。

作為TD-SCDMA產業(yè)聯(lián)盟的唯一一家射頻收發(fā)芯片企業(yè)，鼎芯承擔著巨大的壓力。一直以來，中國TD-SCDMA產業(yè)鏈的短板被認為是在基帶芯片與射頻芯片方面，而前者已有展訊等四家本土公司推出商用化的產品，但射頻芯片方面始終看不到中國本土廠身的身影，目前市場上流行的兩套方案一套是ADI的射頻+基帶，另一套方案則是中國本土廠商的基帶+美信的射頻IC?！艾F(xiàn)在鼎芯推出了全CMOS的TD收發(fā)芯片(CL4020)，它不但打破了國際公司在TD射頻芯片上的壟斷，而且在工藝上超越了國際公司。”陳凱表示。

他解釋：首先CL4020芯片將接收器與發(fā)射器集成到一個單芯片上，而以上兩家國際公司目前的方案仍是收與發(fā)分離，因此需要多一塊芯片；其次，CL4020采用CMOS工藝，而ADI與美信采用的是傳統(tǒng)的BiCMOS工藝，CMOS工藝的功耗比后者要降低25%以上，芯片尺寸更小。并且，CL4020采用了零中頻技術，使得外圍器件數(shù)量大大減小。

雖然是首次在TD的射頻芯片中采用CMOS工藝，但是陳凱表示CL4020在“鼎芯-安捷倫TD-SCDMA射頻實驗室”中測得的數(shù)據(jù)顯示整體性能指標已完全滿足3GPP TD-SCDMA系統(tǒng)要求。CL4020支持雙頻(1880MHz-1920MHz；2010MHz-2025MHz)，且零中頻的架構集成了低通濾波器和∑-Δ小數(shù)分頻鎖相環(huán)，其發(fā)射通道EVM小于4%(TD標準要求17%)，鎖相環(huán)相位積分噪聲(1kHz-640kHz)達到0.85度，整個接收通道的噪聲系數(shù)小于4dB。今年4月鼎芯成功地在鼎橋的基站上實現(xiàn)了TD-SCDMA網絡通話。

更進一步，鼎芯的射頻芯片CL4020與其同步推出的模擬基帶芯片CL4520搭配，能支持展訊、凱明、T3G和重郵等國內所有TD基帶芯片的接口。陳凱解釋道：“由于鼎芯是TD聯(lián)盟中唯一的射頻芯片成員，所以我們當初在定義這顆射頻芯片時就與這四家基帶廠商共同定義，考慮了對這四家基帶芯片的支持。我們花了四個月的時間來討論這些問題，他們非常支持我們。”鼎芯同步推出一款模擬基帶芯片的原因是，以上四家基帶芯片中除了展訊的基帶芯片集成了模擬基帶外，其它幾家的方案均需要獨立的模擬基帶，因此，鼎芯能滿足國內所有基帶芯片的要求。陳凱透露，下一步他們會將這一模擬基帶芯片與CMOS的射頻收發(fā)芯片集成。

談到射頻前端芯片比如功率放大器和天線開關等器件，陳凱表示他們目前沒有研發(fā)TD射頻前端芯片的計劃，雖然鼎芯已有研發(fā)PHS手機射頻功率放大器的經驗，他們甚至在PHS手機中將PA與收發(fā)器集成到單芯片上。但是他認為目前在TD上還做不到這一點：“從目前的工藝水平來看，PA仍以分離方式更具性價比?！彼治稣f，雖然美信在其接收芯片中集成了PA，但是其接收與發(fā)射芯片是分開的，所以仍需兩塊芯片，且他們?yōu)榇瞬捎昧溯^昂貴的SiGe BiCMOS工藝，成本上并不劃算。雖然沒有開發(fā)PA，但鼎芯的射頻收發(fā)芯片可以與Skyworks、RFMD、安捷倫以及電子部13所等所有的PA、天線開關配合使用。

圖中左下角即為鼎芯全CMOS工藝的TD收發(fā)一體芯片，采用0.18μm工藝。

“我們現(xiàn)在發(fā)布TD-SCDMA射頻芯片正是時候，可以說踩了個正點?！标悇P向本刊表示。他解釋說，雖然他們的芯片沒有出現(xiàn)在目前的試商用網中，但是手機廠商還沒有開始為大批量生產TD手機選擇器件?！艾F(xiàn)階段的測試主要是針對網絡性能、手機基帶性能以及手機本身的設計，射頻器件并不在主要的測試功能之列。”按照信息產業(yè)部的計劃，明年的一、二季度才是手機廠商進行量產前的器件篩選階段，真正TD手機量產要到明年的3月份，“因此我們這次肯定趕上了TD手機量產的第一波浪潮?！标悇P笑稱。原本以為ADI、美信會壟斷TD手機大量出貨的第一波浪潮，他們將是趕第二波浪潮做“Cost Down”，現(xiàn)在由于TD牌照的推遲發(fā)放，他們搶了個正點。并且，鼎芯的射頻芯片比國產的基帶走得更遠，CL4020甚至可以支持將來的HSDPA，而國產的基帶要到明年才有HSDPA版推出?！耙驗槲覀冊陂_始定義CL4020射頻芯片時，就將對HSDPA的支持考慮進去了。”他補充道，“CL4020芯片設計的諸多挑戰(zhàn)之一是DC offset(直流失調), 特別是考慮支持HSDPA的情況。鼎芯采取了數(shù)字檢測與環(huán)路抵消等諸多技術手段，采用數(shù)字化控制實現(xiàn)了芯片的優(yōu)化。鼎芯在研發(fā)CL4020和CL4520的過程中產生了10余項發(fā)明，其中多項正在申請中美兩國專利?！倍π竟こ谈笨偛美钫癖氩┦窟M一步解釋說。

“其實，我們?yōu)榱粟s出這顆芯片是加班加點，非常辛苦。信產部對TD產業(yè)鏈相關的進程非常重視，作為唯一的射頻芯片廠商，他們對我們的壓力非常大。外表看來TD的牌照發(fā)放一拖再拖，但是他們實際是外松內緊，對我們要求非常嚴格，但也對我們非常支持！”

現(xiàn)在陳凱終于可以稍微喘口氣了，但后面還有更艱巨的任務在等著他們。目前他們的芯片仍是在工程樣片階段，雖然與所有的四家基帶芯片廠商都進行了測試，但還沒有進入手機廠商的設計鏈中。不過陳凱非常有信心：“四家基帶芯片廠商以及夏新、大唐、中興、華利、聯(lián)想等手機企業(yè)對我們都非常支持，并且臺積電也對我們支持很大?！彼嘎墩f，目前臺灣政府對0.18μm CMOS RF工藝向中國出口仍是限制的，因此他們的芯片需要拿到臺灣臺積電工廠生產。陳凱透露他們有計劃將這種先進工藝引入到中國，“因此我們還可帶動中國晶園技術的進步?！彼Q。

鼎芯的射頻芯片與展訊等公司的基帶芯片相互配合，共同完成了本土廠商在TD-SCDMA芯片產業(yè)鏈的完整布局，打破了本土公司在芯片上的瓶頸。而中國芯片廠商貫有的價格優(yōu)勢，暗示著TD-SCDMA產業(yè)鏈離中國政府要求的提供低成本、滿足大眾口味的TD-SCDMA手機的目標越來越近。中國政府的目標正在一個一個地實現(xiàn)，最近解決的另一個瓶頸是TD-SCDMA手機的一致性測試，包括Tektronix在內的國際領先測試公司宣布將為中國的TD-SCDMA手機進行現(xiàn)場測試，這將解決目前存在的手機與網絡互通問題。

作者：孫昌旭