移动装置需求爆发LTE芯片商竞推SoC方案

长程演进计划(LTE)晶片商正积极布局系统单晶片(SoC)方案应战。在获得各国电信业者力挺之下，LTE商用服务正快速在全球扩大蔓延(图1)，激励LTE成为2013年高阶智慧型手机与平板装置的标准功能配备。紧接着，中国大陆LTE商用服务也即将于2014年上路，将进一步带动LTE中低阶行动装置遍地开花，并加速引爆激烈价格战，因此LTE晶片商正紧锣密鼓地投入LTE基频整合应用处理器的SoC方案开发，以增强价格竞争力。  

图1 2009∼2013年全球LTE商用网路布建数量　图片来源：GSA(11/2012)

提高产品性价比　LTE晶片商竞相部署SoC

图2 资策会MIC资深分析师林柏齐表示，笔电内建3G基频的比重仍非常低，因此短期内LTE将不会成为笔电标准功能配备。
资策会产业情报研究所(MIC)资深分析师林柏齐(图2)表示，随着iPhone 5、iPad 4、Galaxy S3、Galaxy Tab 2等智慧型手机和平板装置纷纷内建LTE功能，LTE晶片在高阶行动装置市场渗透率正急速扩大；至于LTE晶片在中低阶市场需求引爆的时间点，则取决于中国大陆政府与电信业者推动分时(TD)-LTE商用服务的快慢，2014年将会是关键指标。  

目前高通(Qualcomm)、意法爱立信(ST-Ericsson)、辉达(NVIDIA)等LTE晶片商皆拥有LTE基频和应用处理器的开发技术，其中高通与意法爱立信整合基频与应用处理器的SoC已问世，辉达则可望于2013年发布SoC方案。林柏齐认为，眼见中低阶行动装置支援LTE功能已势不可当，LTE晶片商若欲进一步扩大在中低阶行动产品的市占，祭出更高价格竞争力的SoC产品策略已为扩大战线的首要之务。  

不仅是高通、意法爱立信、辉达等LTE晶片业者正摩拳擦掌开发SoC方案，联发科、展讯、博通(Broadcom)等3G基频与应用处理器供应商，也瞄准SoC为LTE市场大势所趋，产品策略正戮力朝整合LTE基频和应用处理器的SoC推进，以藉此强化旗下产品的价格优势，并防堵高通持续做大LTE晶片市场版图。  

林柏齐分析，联发科自NTT DoCoMo购入LTE技术，预期2013年上半年将有机会先发表TD-LTE和分频双工(FDD)-LTE基频，并于下半年导入量产，至于整合LTE基频和应用处理器的SoC将于2014年有机会亮相。  

林柏齐进一步指出，现今LTE基频单价约20?25美元，高通骁龙(Snapdragon)S4 MSM8960双核心应用处理器的单价约40?45美元；LTE基频整合应用处理器的SoC晶片则有机会调降至40?45美元以下，显见SoC方案价格深具吸引力，成为LTE晶片供应商在中低阶行动装置市场的致胜关键。  

图3 富士通半导体市场部产品经理康碧凤预期，2012下半年，终端消费者对行动装置内建LTE功能的需求将大幅攀升。　图片来源：GSA(11/2012)
另值得关注的是，随着LTE晶片商争相布局SoC方案，对体积更精巧的多频多模收发器需求也更形殷切，富士通半导体(Fujitsu Semiconductor)市场部产品经理康碧凤(图3)强调，为因应行动装置薄型化与全球漫游的需求，LTE收发器尺寸将愈来愈小，且必须支援全球LTE频段，才能获得行动装置制造商与基频供应商的青睐。  

康碧凤进一步提到，2012年是LTE技术和市场快速发展的1年，亦是LTE相关产品步入成熟量产阶段的关键准备和最后冲刺的阶段，对于LTE收发器的效能要求也将更加严苛。在小型化LTE收发器蔚为风潮之下，该公司未来将更侧重于微型化LTE收发器布局，近期并推出支援3GPP Release 10和载波聚合(Carrier Aggregation)技术的射频晶片(RFIC)解决方案，以积极强化LTE收发器的产品竞争力。  

面对LTE晶片龙头高通已藉由28奈米制程开发出多款整合多频多模基频和应用处理器的SoC方案、持续扩大LTE市占，其他同样具备生产多频多模基频与应用处理器能力的LTE晶片供应商正急起直追，加紧透过28奈米制程量产SoC，力拓市场版图(表1)。 




 力战高通　LTE晶片商28奈米SoC倾巢出

图4 ST-Ericsson亚太区行销总裁黄茂原表示，VoLTE通过IP分组数据网络进行语音呼叫，将语音转换成数据进行传输，能提供更好的语音质量。
意法爱立信亚太区行销总裁黄茂原(图4)表示，观察到多频多模与SoC为LTE市场的大势所趋，该公司已基于28奈米全耗尽型绝缘层覆矽(FD-SOI)制程，开发出支援LTE多频多模的SoC平台ModAp LTE系列产品NovaThor L8540，并计划沿用该制程技术生产下一代ModAp LTE平台。 

挟母公司意法半导体的FD-SOI技术，意法爱立信的28奈米制程将助力提升SoC平台的中央处理器(CPU)主频速率、节能及成本竞争力。黄茂原指出，目前意法爱立信正在研发新一代ModAp LTE平台的两款产品，预计将于2013年面市，其中一款系由NovaThor L8540演进而来，并继续选用安谋国际(ARM)Cortex-A9双核心，主频将超过2GHz，将会在年底前提供样品；至于另一款产品将会在NovaThor L8540成熟验证的系统架构基础上，使用Cortex-A15双核心，主频同样达2GHz以上，并在峰值性能运作情况下，可将耗电量降低多达35%。 

除意法爱立信之外，辉达、英特尔行动通讯(Intel Mobile Communications)、博通等业者，亦加紧导入28奈米制程量产SoC方案。其中，辉达采用28奈米制程生产的SoC已问世。 

据了解，不同于高通、辉达等委由台积电28奈米制程代工，意法爱立信凭藉母公司意法半导体的28奈米产能，将能避免现阶段28奈米制程产能吃紧的窘境，确保供货无虞。 

除SoC方案之外，明年多频多模晶片的另一项重大趋势为VoLTE(Voice over LTE)。多频多模晶片商透过软体升级，即可在多频多模基频实现VoLTE功能，可望成为下一阶段LTE SoC的发展走向。 

VoLTE商转明年启动　LTE晶片商蓄势待发

各国电信营运商已于今年或计划于明年推出VoLTE商用服务，包括意法爱立信、高通、思宽(Sequans)与辉达等LTE晶片供应商，看好2013年VoLTE市场前景，已摩拳擦掌展开VoLTE产品线部署(表2)，积极卡位市场。 

继SK电讯、LG Uplus及美国MetroPCS三大电信业者之后，北欧TeliaSonera和美国电信营运龙头威瑞森(Verizon)亦宣布于2013年展开VoLTE商用服务；再加上VoLTE具备丰富通话体验、高清晰音频效果及极低功耗的优势，故该公司预期VoLTE应用将会从明年电业业者发布相关业务开始普及，并自2013年成为LTE市场的大势所趋。 

黄茂原指出，该公司凭藉过去在LTE、IP多媒体子系统(IMS)及语音通讯技术领域累积的丰厚技术与经验，正在开发VoLTE技术并将把该技术做为商用LTE平台的一部分；目前意法爱立信的多频多模Thor M7400 Modem已可支援VoLTE技术而毋须进行任何设计调整。目前该晶片已送样给客户，预计今年底将正式量产。 

另一方面，意法爱立信也已在阿尔卡特朗讯(Alcatel-Lucent)等多家网通设备商所建构的网路基础建设下，成功进行VoLTE功能和互通性测试；此对于想要节省成本、提升服务品质及计划关闭2G网路，并欲于新的LTE网路下提供语音业务的营运商而言，至关重要。 

现阶段，LTE网路仅能用于数据传输，语音通话须切换至3G网路方可使用，此为过渡时期的电路交换网路支援(CSFB)LTE网路语音传输方案，未来数年内将与未来主流的VoLTE共存。也因此，黄茂原提到，晶片商开发的VoLTE软体必须整合至多频多模LTE晶片，以藉此实现VoLTE的功能，将成为多频多模晶片商兵家必争之地。 

图5 思宽全球行销和开发业务副总裁Craig Miller认为，未来VoLTE和其他IMS通讯服务，将成为众多LTE产品的重要功能配备。
思宽全球行销和开发业务副总裁Craig Miller(图5)认为，未来VoLTE通讯服务将在各种LTE装置成为一个重要功能，而不局限于智慧型手机，因此该公司预期电路交换通话(CS)将完全转成全IP的VoLTE解决方案，而思宽的LTE产品将全面支持VoLTE技术，并以最佳的功能和设计，确保VoLTE可靠且高品质的体验。 Miller强调，VoLTE面临的最大挑战是初期LTE网路覆盖率不高，且不同厂商的装置和网路设备无法互通的问题，因此思宽已准备好兼顾最佳化功率效能并支援VoLTE的LTE晶片组，迎接这项挑战。 

由于最初LTE在技术定义并未设计电路交换的通话方案，因此产业界在GSMA PRD IR.92中定义VoLTE具体规范，基于此规范基础，产业界达成一致的共识，亦即VoLTE将成为LTE网路技术下语音通话的主要解决方案。 

随着各家LTE晶片商的SoC方案如雨后春笋般冒出头，将助力晶片价格下探，可望带动LTE相关的终端装置市场规模扩大，以及LTE供应链的蓬勃发展，并吸引更多新进者进驻市场；与此同时，无力供应SoC方案的LTE晶片制造商，恐将逐步丧失旗下产品线的价格、功耗、尺寸及性能竞争力，致使新一轮的LTE晶片市场淘汰赛即将上场。在此市场态势之下，未来LTE晶片厂商走向大者恒大的态势将会更趋显著。