1.2 單芯片手機方案

所謂單芯片手機是一個相對的概念。業界對單芯片手機的共識是將數字基帶、模擬基帶、收發芯片、部分管理芯片、存儲及大部分接口功能集成在一塊單芯片中，稱為“單芯片手機”——雖然一些射頻前端（如PA、濾波器及部分電源器件）仍在外面。

TI、英飛凌、NXP、高通及Silicon Labs等公司正是這場革命的先鋒，他們的單芯片手機方案正在被市場所驗證。

從目前各半導體廠商的低端手機方案報價來看，單芯片方案有相當大的優勢。比如基于英飛凌單芯片方案的手機整體制造成本可以達到164 $以下，Silicon Labs也稱基于該公司單芯片方案的手機BOM可以降低至16 $，其他單芯片方案手機報價也在18$左右。

除生產成本降低外，采用單芯片手機方案的手機主板器件構造的簡化，可以縮短主板設計和測試的過程，從而提高手機的上市速度，這一點對于運營商和手機廠商來說尤其重要。

集成基帶（BB）與射頻（RF）的GSM/GPRS單芯片手機于2006年開始量產，在低端和超低端手機市場獲得認可，集成基帶、射頻和RAM、電源管理（PMU）的第二代單芯片手機也已開始量產。

1.2.1 AeroFONE

AeroFONE單芯片方案由Silicon Laboratories推出，NXP（恩智浦半導體）在2007年買下Silicon Laboratories的移動通信部門，原Silabs的AeroFONE系列歸屬至NXP，但目前仍稱AeroFONE系統。

Silicon Laboratories于2005年宣布推出Si4901 AeroFONE系列單芯片手機。Si4901是GSM超低成本手機市場整合度最高和效能最強大的單芯片手機方案。

Si4901單芯片手機只需51個零件就能提供完整的移動電話調制解調器功能，電子零件用料（eBOM）比目前最低成本的手機減少75%。

Si4901是Silicon Laboratories AeroFONE單芯片手機系列的第2套產品，可以提供純語音雙頻手機平臺最高的功能整合度。Silicon Laboratories的AeroFONE單芯片手機是業內第一個和唯一一個將電源管理單元（PMU）、電池界面、充電電路、數字基頻、模擬基頻和射頻收發器整合至一個芯片的解決方案。

AeroFONE實現單芯片手機的方法與同類競爭產品極為不同。其他單芯片手機解決方案是把數字基帶、模擬基帶和射頻收發器集成在一起，Si4905則率先將這些功能及電源管理單元（PMU）、電池界面、充電電路集成到同一塊芯片上。Si4905的功能整合度大幅降低了手機的開發成本，將完整四頻手機所需元器件從250個減少至60個以下。如圖1-2所示是Si4905的內部電路框圖，如圖1-3所示是Si4905電路板實物圖。

1.2.2 LOCOSTO

TI的“LOCOSTO”單芯片解決方案采用TI的DRP技術，它不僅降低了整體系統成本，還有助于推出更小巧精致的低成本手機，實現多種可靠的多媒體功能。

為了實現高性能和低功耗，“LOCOSTO”平臺組合了ARM7通用RISC處理器內核與TMS320C54x DSP內核，這兩者的工作頻率均為104MHz。改進的并具有DMA功能的存儲器接口可以高效地支持各種外部存儲器。

僅針對GSM的“LOCOSTO”解決方案支持雙頻帶手機中的標準語音編解碼器，同時支持彩色和單色顯示、MIDI 16和弦鈴聲、系統安全和高度優化的存儲器尺寸，正常實現了基本手機中所需的功能。如圖1-4所示是LOCOSTO方案手機的應用框圖。

“LOCOSTO ULC”單芯片平臺是TI獲得成功且已投入量產的“LOCOSTO”系列解決方案的進一步擴展。TI新型“LOCOSTO ULC”產品TCS2305與TCS2315是分別面向GSM與GPRS手機的業界首批65納米（nm）單芯片移動電話產品。

與前代“LOCOSTO”技術相比，TCS2305與TCS2315解決方案將使待機時間延長60%，通話時間延長30%，大幅提高了手機電池的使用壽命。

“LOCOSTO ULC”相關解決方案還能將音量提高一倍，支持全雙工語音通話，減少掉線現象，這對噪聲較大的環境而言是必需的。此外，“LOCOSTO ULC”還提供全彩屏功能，無需外部SRAM，就能支持更高級、更誘人的特性，其中包括MP3彩鈴與MP3回放、FM立體聲、拍照、USB充電等。

1.2.3 E-GOLDradio

2005年，英飛凌公司推出E-GOLDradio芯片，該芯片是一款GSM/GPRS單芯片，集成了一個四頻無線收發器和一個基帶處理器。E-GOLDradio可實現基帶和射頻功能，所占板上面積不足4cm2，與以往的雙芯片解決方案相比，占用面積減少了約30%。

E-GOLDradio是英飛凌公司的E-GOLD家族的最新成員。它融合了英飛凌公司已投入量產的兩款CMOS芯片的全部功能：基帶芯片E-GOLDlite（PMB 7860）和先進的四頻射頻收發器SMARTi SD2（PMB 6270）。E-GOLDradio的封裝尺寸僅為9mm × 9mm。其面向低端手機的超袖珍GSM/GPRS系統設計將以最低的系統成本使移動電話制造商受益匪淺。

E-GOLDradio芯片特別適用于成本驅動型中、低端手機，因為該芯片可支持大量功能，而不需要如數碼相機、雙色顯示屏、和弦鈴聲和MP3播放器等其他輔助芯片。如圖1-5所示是E-GOLDradio芯片手機的應用框圖。

1.2.4 E-GOLDvoice

英飛凌E-GOLDvoice是一款集成了GSM手機主要功能的單芯片解決方案，它的平臺是基于英飛凌的GSM單芯片E-GOLDvoice，可將手機核心模塊電子元器件數量減少一半以上（減少至50個），BOM減少20%以上，從而可使GSM語音手機的BOM低于16$。這種單芯片手機平臺為超低成本手機設立了新標準。

E-GOLDvoice的占位面積只有8mm × 8mm，基于E-GOLDvoice的手機模塊面積減少了50%以上，只有4cm2。這種解決方案的所有手機模塊元器件都被安裝在一個低成本4 層PCB的一側。

英飛凌成功解決了基帶處理器、射頻收發器和RAM集成及數字CMOS技術的電源管理等難題，還融合了先進的電路和架構，無需外部穩壓器，就可直接與電池連接。除了提供如撥打電話和收發短信這樣的核心功能外，E-GOLDvoice解決方案還支持和弦鈴聲、原音鈴聲、彩色顯示屏和其他功能，使制造商能夠制造出種類繁多的超低成本手機。

英飛凌ULC2沒有集成多媒體功能，但ULC2除了可以用于基本型的超低成本手機外，通過和應用處理器（AP）廠商合作，也可以制造各種低成本低端手機，包括調頻收音機手機、MP3音樂手機、照相手機和低成本多媒體手機等。如圖1-6所示是E-GOLDvoice芯片手機的應用框圖。