1.2 单芯片手机方案

所谓单芯片手机是一个相对的概念。业界对单芯片手机的共识是将数字基带、模拟基带、收发芯片、部分管理芯片、存储及大部分接口功能集成在一块单芯片中，称为“单芯片手机”——虽然一些射频前端（如PA、滤波器及部分电源器件）仍在外面。

TI、英飞凌、NXP、高通及Silicon Labs等公司正是这场革命的先锋，他们的单芯片手机方案正在被市场所验证。

从目前各半导体厂商的低端手机方案报价来看，单芯片方案有相当大的优势。比如基于英飞凌单芯片方案的手机整体制造成本可以达到164 $以下，Silicon Labs也称基于该公司单芯片方案的手机BOM可以降低至16 $，其他单芯片方案手机报价也在18$左右。

除生产成本降低外，采用单芯片手机方案的手机主板器件构造的简化，可以缩短主板设计和测试的过程，从而提高手机的上市速度，这一点对于运营商和手机厂商来说尤其重要。

集成基带（BB）与射频（RF）的GSM/GPRS单芯片手机于2006年开始量产，在低端和超低端手机市场获得认可，集成基带、射频和RAM、电源管理（PMU）的第二代单芯片手机也已开始量产。

1.2.1 AeroFONE

AeroFONE单芯片方案由Silicon Laboratories推出，NXP（恩智浦半导体）在2007年买下Silicon Laboratories的移动通信部门，原Silabs的AeroFONE系列归属至NXP，但目前仍称AeroFONE系统。

Silicon Laboratories于2005年宣布推出Si4901 AeroFONE系列单芯片手机。Si4901是GSM超低成本手机市场整合度最高和效能最强大的单芯片手机方案。

Si4901单芯片手机只需51个零件就能提供完整的移动电话调制解调器功能，电子零件用料（eBOM）比目前最低成本的手机减少75%。

Si4901是Silicon Laboratories AeroFONE单芯片手机系列的第2套产品，可以提供纯语音双频手机平台最高的功能整合度。Silicon Laboratories的AeroFONE单芯片手机是业内第一个和唯一一个将电源管理单元（PMU）、电池界面、充电电路、数字基频、模拟基频和射频收发器整合至一个芯片的解决方案。

AeroFONE实现单芯片手机的方法与同类竞争产品极为不同。其他单芯片手机解决方案是把数字基带、模拟基带和射频收发器集成在一起，Si4905则率先将这些功能及电源管理单元（PMU）、电池界面、充电电路集成到同一块芯片上。Si4905的功能整合度大幅降低了手机的开发成本，将完整四频手机所需元器件从250个减少至60个以下。如图1-2所示是Si4905的内部电路框图，如图1-3所示是Si4905电路板实物图。

1.2.2 LOCOSTO

TI的“LOCOSTO”单芯片解决方案采用TI的DRP技术，它不仅降低了整体系统成本，还有助于推出更小巧精致的低成本手机，实现多种可靠的多媒体功能。

为了实现高性能和低功耗，“LOCOSTO”平台组合了ARM7通用RISC处理器内核与TMS320C54x DSP内核，这两者的工作频率均为104MHz。改进的并具有DMA功能的存储器接口可以高效地支持各种外部存储器。

仅针对GSM的“LOCOSTO”解决方案支持双频带手机中的标准语音编解码器，同时支持彩色和单色显示、MIDI 16和弦铃声、系统安全和高度优化的存储器尺寸，正常实现了基本手机中所需的功能。如图1-4所示是LOCOSTO方案手机的应用框图。

“LOCOSTO ULC”单芯片平台是TI获得成功且已投入量产的“LOCOSTO”系列解决方案的进一步扩展。TI新型“LOCOSTO ULC”产品TCS2305与TCS2315是分别面向GSM与GPRS手机的业界首批65纳米（nm）单芯片移动电话产品。

与前代“LOCOSTO”技术相比，TCS2305与TCS2315解决方案将使待机时间延长60%，通话时间延长30%，大幅提高了手机电池的使用寿命。

“LOCOSTO ULC”相关解决方案还能将音量提高一倍，支持全双工语音通话，减少掉线现象，这对噪声较大的环境而言是必需的。此外，“LOCOSTO ULC”还提供全彩屏功能，无需外部SRAM，就能支持更高级、更诱人的特性，其中包括MP3彩铃与MP3回放、FM立体声、拍照、USB充电等。

1.2.3 E-GOLDradio

2005年，英飞凌公司推出E-GOLDradio芯片，该芯片是一款GSM/GPRS单芯片，集成了一个四频无线收发器和一个基带处理器。E-GOLDradio可实现基带和射频功能，所占板上面积不足4cm2，与以往的双芯片解决方案相比，占用面积减少了约30%。

E-GOLDradio是英飞凌公司的E-GOLD家族的最新成员。它融合了英飞凌公司已投入量产的两款CMOS芯片的全部功能：基带芯片E-GOLDlite（PMB 7860）和先进的四频射频收发器SMARTi SD2（PMB 6270）。E-GOLDradio的封装尺寸仅为9mm × 9mm。其面向低端手机的超袖珍GSM/GPRS系统设计将以最低的系统成本使移动电话制造商受益匪浅。

E-GOLDradio芯片特别适用于成本驱动型中、低端手机，因为该芯片可支持大量功能，而不需要如数码相机、双色显示屏、和弦铃声和MP3播放器等其他辅助芯片。如图1-5所示是E-GOLDradio芯片手机的应用框图。

1.2.4 E-GOLDvoice

英飞凌E-GOLDvoice是一款集成了GSM手机主要功能的单芯片解决方案，它的平台是基于英飞凌的GSM单芯片E-GOLDvoice，可将手机核心模块电子元器件数量减少一半以上（减少至50个），BOM减少20%以上，从而可使GSM语音手机的BOM低于16$。这种单芯片手机平台为超低成本手机设立了新标准。

E-GOLDvoice的占位面积只有8mm × 8mm，基于E-GOLDvoice的手机模块面积减少了50%以上，只有4cm2。这种解决方案的所有手机模块元器件都被安装在一个低成本4 层PCB的一侧。

英飞凌成功解决了基带处理器、射频收发器和RAM集成及数字CMOS技术的电源管理等难题，还融合了先进的电路和架构，无需外部稳压器，就可直接与电池连接。除了提供如拨打电话和收发短信这样的核心功能外，E-GOLDvoice解决方案还支持和弦铃声、原音铃声、彩色显示屏和其他功能，使制造商能够制造出种类繁多的超低成本手机。

英飞凌ULC2没有集成多媒体功能，但ULC2除了可以用于基本型的超低成本手机外，通过和应用处理器（AP）厂商合作，也可以制造各种低成本低端手机，包括调频收音机手机、MP3音乐手机、照相手机和低成本多媒体手机等。如图1-6所示是E-GOLDvoice芯片手机的应用框图。