3G時代，手機元器件不會發(fā)生本質(zhì)變化。業(yè)界對3G的定義是下行傳輸速率在384kbps以上，而通常2G的傳輸速率是128kbps。按照這個標準，CDMA20001x、1xEV-DO、1x EV-DV和WCDMA制式的手機通常被業(yè)界定義為3G手機。3G與2G的最大差別僅僅是傳輸速率的提升，不過傳輸速率的提升使手機增值服務(wù)大大拓展了，2G時代因為傳輸速率低，很多應(yīng)用都無法展開，例如手機電視、手機游戲、手機銀行、手機視頻點播等。在3G時代隨著傳輸速率的提升就可以展開這些應(yīng)用。不過大部分手機元器件都與傳輸速率沒有聯(lián)系，變化最大的是手機的半導(dǎo)體元件。
基頻處理器性能需求提高
手機電視、手機游戲、手機銀行、手機視頻點播等應(yīng)用都需要處理大量的多媒體數(shù)據(jù)，在2G時代，基頻處理器足以應(yīng)付一般的多媒體應(yīng)用，3G時代就不行了。解決的方法有兩種：一是加強基頻處理器的多媒體數(shù)據(jù)處理能力；二是使用應(yīng)用處理器。
多媒體和游戲?qū)馁M很多的MIPS，性能強大的多媒體應(yīng)用可能會消耗200MIPS，游戲也有可能消耗200MIPS。手機基頻DSP分配給多媒體應(yīng)用的MIPS大約在150-600MIPS之間，而基頻DSP處理WCDMA協(xié)議下的通信信號需要大約150-200MIPS的性能。
按照WCDMA最低下限384kbps，我們可以計算出基頻處理器大約需要100MIPS的性能，再加上最低250MIPS左右的多媒體應(yīng)用，WCDMA基頻最低性能應(yīng)該達到350MIPS。最常用的DSP內(nèi)核TMS320C54X顯然已經(jīng)不能勝任。目前最高性能的DSP內(nèi)核TMS320C55X則勉強可以，為了留出一定的性能冗余，最好另外搭配應(yīng)用處理器。
在德州儀器或者其他公司沒有開發(fā)出更強的DSP之前，高速率的WCDMA手機應(yīng)該采用DSP+ARM+應(yīng)用處理器的形式。這個應(yīng)用處理器可以是一塊獨立的芯片，也可以是一個多媒體加速器引擎。
3G的另一個轉(zhuǎn)變是大部分中高端手機都要采用操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)需要ARM為內(nèi)核的微處理器支持。也就是說未來3G手機的基頻可能有2個DSP和2個ARM內(nèi)核。一個DSP針對通訊，另一個DSP針對應(yīng)用。一個ARM針對通訊協(xié)議和人機界面，另一個ARM針對操作系統(tǒng)。
德州儀器于2005年底推出了唯一一款面向多用戶的WCDMA基頻處理器——OMAPV2030。其中ARM1136負責(zé)運行操作系統(tǒng)，ARM9負責(zé)通訊協(xié)議棧2層、3層軟件的運行，TMS320C55X負責(zé)通訊協(xié)議棧物理層，IVA2負責(zé)多媒體加速。
手機元件密度需求提升
3G手機的元器件密度比2G手機有所提高，在被動元件領(lǐng)域也會有所變化，從0402元件向0201元件過渡(0402代表長0.4英寸、寬0.2英寸)。不過這個變化不明顯，并且大部分廠家的SMT設(shè)備還沒法完全對應(yīng)0201元件。同時從現(xiàn)在看，翻蓋手機已經(jīng)不是主流，直板和滑蓋才是主流，這樣一來，手機的PCB板面積可以相對寬松，0402元件已經(jīng)足夠小，可以長期占據(jù)主流位置。
手機顯示屏?xí)兴兓�，因�?G要對應(yīng)活動視頻，這就必須要用TFT-LCD屏幕，老式的STN-LCD屏每秒只能顯示25幀，人眼看起來會有動畫脫尾的感覺，而TFT-LCD屏可以達到每秒30幀以上的顯示速度，不會出現(xiàn)拖尾的現(xiàn)象。近期TFT-LCD屏大降價，清晰度、對比度、亮度、色彩都比STN-LCD屏好很多。因此，即使沒有3G，TFT-LCD屏也會取代STN-LCD屏。目前已經(jīng)有65%左右的手機使用TFT-LCD屏。
再一個變化是手機電池，3G的高耗電特性需要大容量的電池，但是目前的鋰電池容量已經(jīng)接近極限，而燃料電池還遙遙無期。因此廠家更多地考慮如何降低耗電而不是提高電池容量，隨著技術(shù)的發(fā)展，大概2-4年內(nèi)，3G手機的耗電會和2G相當(dāng)。這也決定了3G手機通常都將是直板的大塊頭，以便容納大容量的電池。
基頻處理器性能需求提高
手機電視、手機游戲、手機銀行、手機視頻點播等應(yīng)用都需要處理大量的多媒體數(shù)據(jù)，在2G時代，基頻處理器足以應(yīng)付一般的多媒體應(yīng)用，3G時代就不行了。解決的方法有兩種：一是加強基頻處理器的多媒體數(shù)據(jù)處理能力；二是使用應(yīng)用處理器。
多媒體和游戲?qū)馁M很多的MIPS，性能強大的多媒體應(yīng)用可能會消耗200MIPS，游戲也有可能消耗200MIPS。手機基頻DSP分配給多媒體應(yīng)用的MIPS大約在150-600MIPS之間，而基頻DSP處理WCDMA協(xié)議下的通信信號需要大約150-200MIPS的性能。
按照WCDMA最低下限384kbps，我們可以計算出基頻處理器大約需要100MIPS的性能，再加上最低250MIPS左右的多媒體應(yīng)用，WCDMA基頻最低性能應(yīng)該達到350MIPS。最常用的DSP內(nèi)核TMS320C54X顯然已經(jīng)不能勝任。目前最高性能的DSP內(nèi)核TMS320C55X則勉強可以，為了留出一定的性能冗余，最好另外搭配應(yīng)用處理器。
在德州儀器或者其他公司沒有開發(fā)出更強的DSP之前，高速率的WCDMA手機應(yīng)該采用DSP+ARM+應(yīng)用處理器的形式。這個應(yīng)用處理器可以是一塊獨立的芯片，也可以是一個多媒體加速器引擎。
3G的另一個轉(zhuǎn)變是大部分中高端手機都要采用操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)需要ARM為內(nèi)核的微處理器支持。也就是說未來3G手機的基頻可能有2個DSP和2個ARM內(nèi)核。一個DSP針對通訊，另一個DSP針對應(yīng)用。一個ARM針對通訊協(xié)議和人機界面，另一個ARM針對操作系統(tǒng)。
德州儀器于2005年底推出了唯一一款面向多用戶的WCDMA基頻處理器——OMAPV2030。其中ARM1136負責(zé)運行操作系統(tǒng)，ARM9負責(zé)通訊協(xié)議棧2層、3層軟件的運行，TMS320C55X負責(zé)通訊協(xié)議棧物理層，IVA2負責(zé)多媒體加速。
手機元件密度需求提升
3G手機的元器件密度比2G手機有所提高，在被動元件領(lǐng)域也會有所變化，從0402元件向0201元件過渡(0402代表長0.4英寸、寬0.2英寸)。不過這個變化不明顯，并且大部分廠家的SMT設(shè)備還沒法完全對應(yīng)0201元件。同時從現(xiàn)在看，翻蓋手機已經(jīng)不是主流，直板和滑蓋才是主流，這樣一來，手機的PCB板面積可以相對寬松，0402元件已經(jīng)足夠小，可以長期占據(jù)主流位置。
手機顯示屏?xí)兴兓�，因�?G要對應(yīng)活動視頻，這就必須要用TFT-LCD屏幕，老式的STN-LCD屏每秒只能顯示25幀，人眼看起來會有動畫脫尾的感覺，而TFT-LCD屏可以達到每秒30幀以上的顯示速度，不會出現(xiàn)拖尾的現(xiàn)象。近期TFT-LCD屏大降價，清晰度、對比度、亮度、色彩都比STN-LCD屏好很多。因此，即使沒有3G，TFT-LCD屏也會取代STN-LCD屏。目前已經(jīng)有65%左右的手機使用TFT-LCD屏。
再一個變化是手機電池，3G的高耗電特性需要大容量的電池，但是目前的鋰電池容量已經(jīng)接近極限，而燃料電池還遙遙無期。因此廠家更多地考慮如何降低耗電而不是提高電池容量，隨著技術(shù)的發(fā)展，大概2-4年內(nèi)，3G手機的耗電會和2G相當(dāng)。這也決定了3G手機通常都將是直板的大塊頭，以便容納大容量的電池。
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來源：電路板資訊
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本文鏈接：3G時代手機元器件市場走勢綜述
http:www.mangadaku.com/news/2006-8/200682393036.html
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文章標簽： 3G/手機元器件/市場走勢綜述
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