基帶集成或獨立 市售主流4G手機芯片淺析

　　隨著中國4G產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，4G勢必會成為將來手機的標配功能。4G不僅僅能夠給我們帶來更加快速的上網(wǎng)體驗，同時也推動著我們的信息化生活往著更好的方向發(fā)展。但是4G手機與3G手機到底有哪些不同?這些不同僅僅是因為手機的“處理器”不一樣嗎?那么這些“處理器”又是什么呢?筆者今天就這個話題來和大家來聊一聊。

　　基帶集成或獨立 市售主流4G手機芯片淺析

　　名詞解釋及4G實現(xiàn)方式介紹

　　SoC：英文“Systemonachip”的縮寫，即“將模塊系統(tǒng)整合進一個芯片的意思”。由于手機不像電腦那樣有充足的內(nèi)部空間，所以如果能夠將絕大部分功能模塊(如CPU、GPU、DSP、Modem等)整合進一個“單芯片”的話，那么就能給手機更多的設計空間去添加新特性或加大電池了。這就是是電腦上我們稱為CPU的芯片為什么到了手機上要叫SoC的原因所在，因為這里的SoC不僅僅只包含CPU，還包含其他模塊。(如果硬要拿電腦上的東西來類比SoC的話，那么插滿了各個功能模塊的主板會比較恰當)

　　Modem：英文“ModulatorDemodulator”的簡稱，即“調制解調器”。由于手機信號在環(huán)境中的傳輸中不免會受到影響，所以我們需要將手機“基本的電信號”轉換成“適合傳輸?shù)男盘枴保@個過程就叫做調制，而其反過程就是解調。而剛才所講的手機內(nèi)部“基本的電信號”又被稱為“基帶信號”，Modem是將“基帶信號”轉換成“調制信號”的芯片，所以我們有時候也把Modem叫做“基帶芯片”。

　　打個比方，Modem就是一部翻譯機，不同的網(wǎng)絡制式就是不同的語言，modem能夠將手機內(nèi)部流通的“電信號語言”翻譯成運營商的基站能夠聽懂的“調值信號語言”，同時也能把運營商發(fā)回的“調制信號語言”翻譯成手機內(nèi)部處理器能夠聽懂的“電信號語言”。所以一部手機里面的Modem如何，就決定了這個手機能不能夠支持4G。

　　目前4Gmodem一般在手機里面有兩種存在形式，一種是放在SoC里面，也就是所謂的集成方案，代表廠商是高通和華為;而另一種就是在SoC之外單獨加入4Gmodem，代表廠商是蘋果。由于在SoC之外加入4Gmodem的成本高，設計難度大，所以一般廠商現(xiàn)在都傾向于使用一體化的解決方案，那么，我們就來看看目前市面上有哪些主流的4G集成解決方案吧。

　　iPhone 5S采用的就是獨立Modem解決方案

　　高通的新驍龍400系列

　　今年上半年國產(chǎn)廠商發(fā)布了許多4G手機，其中分布在千元價位左右的機型，絕大多數(shù)采用的是高通的新驍龍400系列處理器。高通的新驍龍400包含了兩款處理器，型號分別是MSM8926和MSM8928，都是基于標準的ARMCortex-A7架構的四核處理器。只不過MSM8928相對于MSM8926主頻稍高一些，并且支持1080p分辨率的屏幕。

　　如果各位稍微了解一些高通處理器命名規(guī)則的話，那么很明顯就可以看出，高通新驍龍400的兩款SoC都是支持4G的(型號上第二個數(shù)字為9則表示支持LTE/CDMA/WCDMA等全網(wǎng)絡制式)。高通在這兩款SoC中加入了來自MSM8974的MDM9x25的基帶模塊，也就是說它可以支持LTECat.4(FDD/TDD)，傳輸速率最高150Mbps，并支持載波聚合、DC-HSPA+42Mbps。

　　高通的驍龍800系列

　　高通的驍龍800系列定位在高端，在驍龍805以及驍龍810還未鋪貨上市的現(xiàn)在，被網(wǎng)友詬病為“炒現(xiàn)飯”的驍龍800系列在小幅改進之后仍然能夠替高通撐住場面。驍龍800系列中，能夠支持4G的型號自然還是MSM8974，但是目前驍龍801也沿用了這個型號，并且每個型號又分為AA,AB,AC三個等級。這就有了六個很相似的產(chǎn)品，著名處理器評測網(wǎng)站Anandtech為了理清這幾款SoC的區(qū)別，專門制作了一張表格，下面我們來看看。

　　AnandTech繪制的驍龍801與800的區(qū)別

　　我們可以看到，驍龍800與驍龍801的基本結構都是四個Krait400核心、Adreno330GPU核心、雙ISP、64-bit內(nèi)存位寬、MSM9x25Cat.4LTE基帶。他們最大的區(qū)別在于801相比于800增加了對eMMC5.0、雙卡雙待技術的支持，并且801的內(nèi)部組件普遍工作頻率比800高了。

　　華為海思系列

　　作為國產(chǎn)企業(yè)的驕傲，華為的海思芯片一直以自主研發(fā)為核心賣點。和高通一樣，華為堅持自己開發(fā)SoC與基帶技術，所以目前市面上能看到的整合自家基帶芯片的企業(yè)，也只有高通的驍龍和華為的海思了。華為早在發(fā)布AscendD2的時候，就已經(jīng)有了一定的基帶技術積累，而最新發(fā)布的搭載于榮耀6上的Kirin920芯片更能夠支持LTECat6規(guī)范，還支持SGLTE/CSFB以及VoLTE等4G語音通話方式。Kirin920采用了四顆Cortex-A15核心和四顆Cortex-A7核心的八核心架構，其安兔兔跑分已經(jīng)追平還未商用的驍龍805平臺，可謂是名副其實的國產(chǎn)驕傲。

　　華為的Kirin920處理器

　　為什么我手機上的芯片好像是支持五模十頻的，但是卻用不了某個運營商的卡呢?

　　首先講一下，五模指的是“支持TD-LTE、LTEFDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM五種網(wǎng)絡制式”。但是由于某些原因，即使是與你基帶硬件支持的網(wǎng)絡制式對應的運營商的卡，你可能也使用不了。

　　首先，在運營商之間由于存在競爭，所以可能會屏蔽對手運營商的網(wǎng)絡制式。比如我們很熟悉的聯(lián)通版iPhone5S就不能夠支持移動的4G制式TD-LTE。但是聯(lián)通版iPhone5S上搭載的同樣是高通的MDM9615m基帶芯片，這顆基帶芯片是支持五模十頻的。所以聯(lián)通版iPhone5S在硬件上其實是支持TD-LTE的，但是由于聯(lián)通的軟件屏蔽，使得目前聯(lián)通版iPhone5S還不能夠支持TD-LTE。

　　另外一個原因是在手機的射頻天線上存在設計困難。我們知道目前手機的集成度越來越高，功能越來越多。獨立音頻芯片、獨立ISP、指紋識別模塊等等都會擠壓本來就所剩無幾的天線設計空間。并且有許多旗艦機型更加采用了對天線性能有極大影響的全金屬材質，這使得天線的設計更加成為了一個難題。

　　手機上的射頻天線有一個主要的技術指標就是支持的頻段有多寬，如果你選擇支持基帶芯片中的五模十頻的話，那么對天線的要求相應也就水漲船高。所以有些廠家在權衡利弊之下也有可能直接不去支持某些頻段以達到減低天線設計要求，以達到降低成本的目的。

　　結語

　　除了目前主流的驍龍與海思芯片之外，聯(lián)發(fā)科也在為自家的4G芯片整合努力當中。日后由于成本與設計難度的原因，高通與海思這種垂直整合的4G芯片肯定會繼續(xù)大量應用于中低端手機，而高端手機為了追求更好的其他模塊性能，也有可能自己獨立整合不同廠家的明星產(chǎn)品，當然最終形態(tài)就是像蘋果一樣自己設計芯片了(但是由于高通Modem的性能確實是頂尖，所以iPhone5S仍舊是使用的高通的獨立Modem芯片)。當然，對我們消費者來講，采用集成Modem的手機勢必是更加價廉物美了。