40nm低功耗3G芯片满足下一代通信体验需求

    截至2010年底，TD-SCDMA用户数已超过2000万。作为国产3G标准，TD-SCDMA在中国市场上已是三分天下有其一，工信部对TD-SCDMA的发展评价为“基本成功”。而一直以来作为TD产业中相对薄弱的环节——终端，成为影响TD发展的瓶颈。TD-SCDMA要有更大的发展，就需要有更多的优秀的TD终端不断涌现，需要实现更加丰富的功能，同时价格和功耗还要更低，达到甚至超越GSM和WCDMA的水平。而TD终端的核心是基带芯片，归根到底，TD基带芯片成为影响TD未来发展最重要的因素之一。
　　

    为了支持中国自主知识产权的产业化，展讯通信全力研发TD芯片及解决方案，2004年推出业界首颗商用TD-SCDMA/GSM/GPRS多模通信基带芯片SC8800D以来，陆续推出了SC8800H/SC8800S 等系列芯片。2009年世界3GSM大会上发布了世界首颗支持TD-SCDMA/GSM/GPRS/HSDPA的单芯片射频芯片。进入2011年，展讯又率先推出基于40nm工艺的低功耗多模系列3G芯片——SC8800G系列芯片。

    基于展讯SC8800G系列芯片和多模射频芯片SR3200的3G手机解决方案，具有功能全、成本低、功耗小和Turn Key方案的优势特点，可以帮助更多的终端厂商开发极具成本优势的TD功能机和TD智能机，有效缩短客户产品的上市周期，提高客户产品的市场竞争力。

    SC8800G系列芯片的特点

图1、SC8800G系列基带芯片功能结构示意图。

    SC8800G系列基带芯片支持TD-SCDMA/HSDPA/HSUPA和GSM/GPRS/EDGE双模，并且是全球第一款采用40nm工艺的系列双模基带芯片，支持HSDPA高速下载和HSUPA高速上传功能。SC8800G系列芯片集成了ARM926EJ-S? 的内核，主频可达400MHz，并集成了多媒体加速器从而可以支持丰富的多媒体应用。SC8800G系列芯片的功能结构如图1所示。SC8800G系列从功能上划分主要包括一个HSPA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE多模基带处理单元、一个多媒体处理单元、一个电源管理单元，以及丰富的通用外围接口(包括外部的存储控制器和显示控制器等)，每个功能模块都采用了模块化设计，模块化的设计使得整个芯片具有非常好的可靠性和灵活度。SC8800G系列芯片的主要特点如下：

    1、 多模的通讯基带处理

    SC8800G系列芯片支持HSPA/TD-SCDMA/GSM/GPRS/EDGE标准,在2G标准方面，支持四频GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900和EGPRS Class12。在3G标准方面支持TD-SCDMA标准(3GPP版本7)，支持HSDPA 2.8 Mbps，HSUPA 2.2 Mbps。同时支持TD两个标准频段：2010~2025MHz和1880~1920MH。该通讯模块完全支持中国移动2G和3G融合的技术规范要求。

    2、 功能强大的多媒体

    SC8800G系列芯片具有功能强大的多媒体处理能力，内嵌视频处理器进行视频编解码处理，同时增加了多媒体硬件加速器增强图像处理能力，如支持MPEG4/H.264播放25fps、视频电话MPEG4/H.263 codec QCIF@15fps等。音频方面支持多种制式的编解码，如MP3/AAC/AAC+等音乐格式的解码和和弦铃声的处理，能够处理常用音频信源的解码和播放，立体声输出也给该多媒体处理模块添彩不少。特别是内置5百万像素数码相机控制器，可直接连接至2个数字 CMOS图像传感器，实现摄像、照相和视频通话功能。

    3、 更低的功耗

    相比业界的TD基带芯片，SC8800G系列芯片的功耗有了大幅的降低，甚至在有些指标上已经超过目前主流WCDMA芯片。如GSM模式下的待机功耗3.416mA、语音呼叫功耗74.227mA，TD模式下待机功耗2.417mA、语音呼叫功耗68.748。

    4、 全面的LCD屏支持

    SC8800G系列芯片最高支持HVGA的分辨率，如2.0寸、2.4寸、2.8寸、3.0寸、3.2寸和3.5寸等LCD屏都支持，最大支持262k色，并支持双彩屏，而且集成了LCD控制器和触摸屏控制器，支持OSD / Rotation / Scaling，便于客户选择更加丰富的屏的类型，定义出更多形式的产品。

    5、 高性价比的存储器支持

    SC8800G系列芯片内置NAND Flash控制器和DDR/SDRAM控制器，支持NAND booting，支持主流型号的NAND+DDR/SDRAM MCP。对于NAND FLASH, 支持8bit和16bit器件，最大支持2G bytes，供电电压为1.8、3.0V。对于DDR/SDRAM，支持16bit和32bit器件，最大支持1G bytes，供电电压为1.8V。NAND FLASH与DDR/SDRAM分别直接与SC8800G系列芯片的NAND接口和DDR/SDRAM接口相连。可以根据需要和市场行情，存储器可以选择最具性价比的MCP(如1Gb/512Mb或者512b/256Mb等)。

    6、 丰富灵活的外围接口

    SC8800G系列芯片拥有丰富的外围接口，既能够满足常规必备的外接设备，如RF芯片、Memory芯片等，也便于外接功能性第三方器件，如蓝牙、GPS、WiFi等。针对常规接口，本芯片设计了内置USB2.0、SIM/USIM 卡接口、JTAG 接口和实时时钟接口等。针对多媒体输入输出接口，音频输出可以采用PCM音频接口输出，CMMB手机电视处理可以采用LCM-IF接口进行连接。针对扩展FM、蓝牙、G-Sensor等第三方功能模块，本芯片提供UART接口、SPI接口、I?C接口、I?S接口、GPIO接口、SDIO接口 进行数据的输入输出。键盘方面支持8*8键盘接口。芯片设计的架构上在外围接口这一方面进行了详细的考虑，针对未来3G技术的发展以及手机可能扩展的功能进行了详尽的规划，提供的丰富接口也满足日益增加的功能业务的扩展。

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    7、 稳定的电源管理

    芯片本身集成了电源管理单元，支持待机、开机等的电源管理功能，此外，本单元不仅可以支持片内的供电，还可以实现对片外芯片进行供电，从而在某些应用情况下可大幅降低系统功耗。芯片内核电压1.8V，I/O接口电压1.8~3.3V。

支持多种高集成度解决方案

图2、智能机解决方案

图3、低端功能机解决方案

图4、CMMB功能机解决方案

    SC8800G系列芯片根据多媒体功能、外设接口、数据处理能力等配置的不同，可以提供包括智能机、低端功能机、CMMB功能机等多种方案，从而支持不同的市场需求。如图2所示的基于SC8802G和应用处理器的智能机解决方案；图3所示的基于SC8801G的低端功能机解决方案，图4所示的基于SC8800G和CMMB芯片的CMMB功能机解决方案。目前，支持TD-SCDMA的3G手机解决方案多是采用4到5颗核心芯片来实现，要采用一颗TD-SCDMA基带芯片和一颗TD-SCDMA射频芯片，同时还需要一颗GSM/GPRS基带芯片和一颗GSM/GPRS射频芯片来实现，此外还需要一块电源管理芯片。而基于SC8800G系列芯片的解决方案的共同点就仅需要一个多模射频芯片、一个PA和一个MCP。因此基于SC8800G系列芯片解决方案仅需要3~4颗芯片，如表1所示，相比业界解决方案大为降低。产品的集成度低、产品面积大，使得制造小巧、轻薄的手机非常困难。

    目前，通过以展讯为代表的芯片公司的多年积累，TD-SCDMA基带芯片在功耗、集成度、封装工艺、价格、功能等各个方面都取得了飞速的发展。展讯通信SC8800G系列芯片的研发成功，标志着中国国产3G标准的芯片已经率先迈入40nm时代，TD芯片的性能开始达到甚至超越WCDMA芯片的水平，TD终端解决方案的竞争力得到大幅提高，给用户带来更多、更具性价比的TD终端。