下一代无线革命:将所有无线技术整合于连结中心 智能应用 影音
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下一代无线革命:将所有无线技术整合于连结中心

CSR 9000透过智能方式整合蓝牙、Wi-Fi、GPS、FM接收及发射与低功耗蓝牙等一连串技术。尺寸只有竞争方案的60%且整合了更多无线技术。
CSR 9000透过智能方式整合蓝牙、Wi-Fi、GPS、FM接收及发射与低功耗蓝牙等一连串技术。尺寸只有竞争方案的60%且整合了更多无线技术。

目前的移动通讯装置,例如以手机而言,仅能连接网络的手机已不再能满足消费者的需求,消费者更希望移动电话能够整合一长串的连接功能,例如Wi-Fi、蓝牙、蓝牙低功耗、GPS以及其他诸多功能。因此,设计工程师必须藉由提供这些必要的连接性和定位技术为他们的产品建立差异化。

手机使用者对于不同标准无线技术的连接需求越来越高,例如他们希望透过手机与无线耳机或免持听筒套件连接、进行装置同步化或浏览网际网络入口网站等。此外,随着电子钱包等非接触性的支付、存取控制和电子票务应用的兴起,未来使用者也将要求手机必须具备近距离通讯系统能力,例如近距离射频通讯技术(NFC)等。

CSR BC7830透过智能方式整合蓝牙、GPS、FM与低功耗蓝牙。让射频彼此共享资源,达到最高效率。CSR

CSR BC7830透过智能方式整合蓝牙、GPS、FM与低功耗蓝牙。让射频彼此共享资源,达到最高效率。CSR

如果设计工程师个别整合这些功能,过程将十分复杂而且耗时。而采用多种个别元件的结果也将冲击手机的成本、尺寸和功耗–这些是设计移动手机必须注意的三大要素。尽管现在市面上已有个别的无线方案存在,但若要一一将它们建置到手机并不可行,因此OEM厂商转向芯片制造商以寻求更有效的整合方案。

解决的方法其实相当清楚,也就是需要以一种智能化的方式将所有技术结合在一起。从某些程度而言,业界已朝建立更高度整合的连结技术方向发展。

将无线多重技术整合于连结中心

CSR提倡连结中心(Connectivity Centre)策略已有相当长的时间。简而言之,连结中心以一种互惠且能发挥综效的方式整合不同的无线技术,为OEM提供额外的价值。CSR的连结中心是以蓝牙核心为基础,在蓝牙之上整合多重无线射频,并且从一开始即针对嵌入式应用而设计。

以这种智能整合(smart integration)方式在硬件上实施"combo"功能设计,提供了强大的效益。如果能够将一些相辅相成的无线功能例如蓝牙、FM和GPS等正确地整合到一颗单芯片,将可以真正共享资源,且各单元能够察觉芯片上其他单元正在执行何种功能,以确保不同射频之间达到最高效率。采用这种方法所设计之芯片的OEM厂商,将能提升他们产品的功能而不会牺牲电路板空间。

从这角度看来,可以很容易理解为何透过智能整合设计的连结中心比较符合成本效益。因为OEM不但不需要负担多种常用的智财模块成本,也能避免生产多重芯片以及个别整合时所耗费的成本。

此外,将多种功能结合在芯片内,可减少元件整合所需的时间,OEM客户将有更充裕的时间可以投入在建立产品差异化。面对越来越饱和的手机市场,OEM客户需要掌握所有可用的时间,专注于建立独特外观、更长的电池寿命、直觉式的使用者界面或提供更多独特的软件功能。

智能整合兼顾射频共存效能与芯片尺寸

不幸的是,有些厂商倾向于采取粗糙的整合方法。为了让产品更快上市而采取剪贴的方法,将原本个别设计的智财模块直接组合在一起,而没有重新进行架构设计,因而造成效能下降问题和产生过大的元件,不便于封装或接脚布局(pin layout)。

智能整合的概念是如果最终的功能与射频并存效能受到折损的话,就没有理由将多重标准结合到一个单一芯片。为了达到最好的整合设计效益,各个功能单元必须从一开始就针对并存作业模式进行特殊的架构设计。必须是在确保无论效能或价格都能让OEM获得最大利益的前提下,才会将不同的技术结合到一个单一产品。

例如,CSR目前已推出整合了蓝牙、蓝牙低功耗、Wi-Fi、GPS、FM收发技术的方案。这项新产品对于每一技术单元的架构设计都严格遵循智能整合设计哲学,因此尽管它在设计上采用了较大的制程几何(process geometry),但尺寸却仅仅是竞争方案的60%,且提供更好的Wi-Fi并存能力,其原因就是CSR所采用的智能整合设计。

以单一界面软件进行系统整合

然而,好的硬件整合只是智能整合无线射频的一部份,CSR在系统软件方面也同样遵循连结中心策略而作智能整合。

过去的标准无线系统软件模式,倾向为每一种技术提供一个软件堆叠,因此在整合上可能导致明显的效率不彰。除了导致不必要的资源负荷(transactional overheads)之外,设计工程师还必须耗费时间为这些以不同方式设计的个别堆叠进行整合,让它们能跨越API bridge相互作用。这种方法不仅复杂耗时,而且最后并不能确保提供一个支持多重技术的可行方案。

CSR认为整合多重无线技术的最佳方法,是采用一种单一且能掌控所有无线技术的软件方案。既然让不同堆叠相互对话的做法并不合理,何不让它们成为同一个系统的一部分?CSR因此推出名为Synergy的软件系统,在芯片软件设计上采行全系统方法,设计工程师将只需要进行一次移植工作便可整合多重无线技术,且其所占用的存储器和资源比采用个别方案更节省。

Synergy为多重无线技术提供一个单一界面,不但将大幅简化设计工程师的整合程序,同时也能加速上市时程并且确保不同的无线技术能够完美的并存作业。CSR的Synergy软件系统甚至可支持某些IC产品所提供的音讯处理技术,并已通过蓝牙v 3.0认证。

这种方法也突破了功能间的藩篱。透过多重连接技术之间无间隙的协同合作,将开启全新的应用方式,例如未来手机使用者在离开办公室网络之后,可以自动将手机的Wi-Fi关闭并于回家的路上开启GPS功能,或者在传输大型档案时自动从蓝牙切换至较高速的传输协定,例如超宽频(Ultra Wideband; UWB)或Wi-Fi以节省电池电力。重点是未来使用者将不再需要考虑他们该在何时使用何种技术。(本文作者为CSR手机事业部行销副总裁)

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