水清木华研究中心 周彦武
cdma 2000 1x、1x ev-do、1x ev-dv和wcdma制式的手机通常被业界定义为3g手机。而目前cdma 2000制式的手机销量已经很低，基本上可以忽略不计。目前全球销售的cdma和wcdma手机中，95%以上都是 3g手机。2005年全球cdma和wcdma手机销量大约为2.1亿部，占全球手机总销量7.95亿部的26.4%，2006年上半年全球cdma和wcdma手机销量大约为1.35亿部。
高通占据统治地位
手机的核心芯片通常也叫平台芯片，业内叫套片。3g手机的套片大部分被高通垄断。2005年高通的3g套片出货量达到1.51亿套，市场占有率至少是75%。isuppli提供的数据是26%，我们认为这显然存在错误，因为以26%的市场占有率推断，2005年全球3g手机出货量至少达到5.8亿部，那我们就提前进入3g时代了，这显然与事实不符。而2006年上半年高通3g套片的出货量达到1.05亿套，市场占有率进一步提高到77.8%。
高通拥有cdma制式的核心专利，但是高通仍然授权其他厂家生产 3g套片。这些厂家包括德州仪器、nec、杰尔、富士通、飞利浦、朗讯、瑞萨、英飞凌、eonex、icera、爱立信、broadcom、摩托罗拉和中国台湾的威盛。不过这些厂家每生产1套芯片都需要向高通支付专利使用费，高通从未公开过专利使用费的数额。
高通这样做只是为了避免垄断的嫌疑，然而实际上，在向高通支付专利费后，这些厂家产品的竞争力就大大下降，很难对外销售，通常都用在厂家自己的产品上或者联合其他厂家共同开发手机产品。例如德州仪器，诺基亚所有的wcdma手机套片都是和德州仪器联合开发的。爱立信和nec生产的3g套片也都用在自己的手机上。而继承摩托罗拉半导体事业的飞思卡尔则包揽了摩托罗拉3g手机套片的生产。
有些厂家不愿意联合或单独开发套片，原因或许在于这些厂家没有能力，这些厂家直接购买高通的套片，包括三星、lg、明基西门子、 lg、东芝、option、三洋、novatel、sierra wireless、华为、中兴。
射频收发器成重中之重
3g手机套片通常包括3片芯片，一片是射频收发器(如果是多模手机，需要多片收发器)、一片是基频芯片、一片是电源管理芯片。如最常见的msm6250套片包括msm6250基频芯片、pm6650电源管理芯片、wcdma(2100mhz)收发器芯片rfr6250、gsm(850mhz 900mhz 800mhz 900mhz)收发器芯片rtr6250、wcdma (2100mhz/800mhz)收发器芯片rfl6202、gsm(900mhz /1800mhz)收发器芯片rgr6200。
3g手机目前不可能实现单芯片，实际上无论是2g还是3g时代，手机根本无法实现单芯片，另一方面也没有实现单芯片的必要。手机里的各个部分对半导体制造工艺需求都不同，数字基频需要使用高集成度的cmos工艺，模拟基频可能需要使用集成度不高的bicmos工艺，射频收发器通常使用sige bicmos工艺，功率放大器则需要使用gaas 工艺，将这几种工艺集成到一个芯片里，成本恐怕比分开做4个芯片合起来的成本还高，而且实现起来非常困难。除非降低手机的稳定性和最基本的性能，可以勉强做到2g的单芯片，不过稍微大一点的手机厂家都不会采用这种设计，目前2g手机使用的芯片数至少是5片以上，为了追求高度稳定，诺基亚一般都使用7片以上的芯片。2g尚且如此，更遑论3g实现单芯片了。
目前3g芯片的发展主要集中在射频收发器领域。早期射频收发器领域多采用sige bicmos工艺，多模手机可能需要采用多达4-6片芯片。现在技术有向rf cmos工艺发展的迹象，多模手机的射频收发器大约需要2-4片芯片。高通在收购berkana后，大力采用rf cmos 工艺，甚至是最先进的65纳米rfcmos工艺。老牌厂商如飞利浦、飞思卡尔、意法半导体和瑞萨仍然坚持使用传统工艺，主要是sige bicmos工艺，诺基亚仍然大量使用意法半导体的射频收发器。据分析，手机大厂对rf cmos仍然持有保留意见，中国厂家、三星、lg 则比较乐意接受这一新事物。
基频芯片向多内核发展
从上图我们可以看出，多媒体和游戏将会耗费很多的mips，性能强大的多媒体应用可能会消耗200mips，游戏也有可能消耗200mips。手机基频dsp分配给多媒体应用的mips大约在150-600mips之间，而基频dsp处理wcdma协议下的通信信号需要大约150-200mips 的性能。
按照wcdma最低下限，我们可以计算出基频处理器大约需要100 mips的性能，再加上最低250mips左右的多媒体应用，wcdma 基频最低性能应该达到350mips。最常用的dsp内核tms320c54x 显然已经不能胜任。目前最高性能的dsp内核tms320c55x则勉强可以，为了留出一定的性能冗余，最好另外搭配应用处理器。
在德州仪器或者其他公司没有开发出性能更强的dsp之前，高速率的wcdma手机应该采用dsp+arm+应用处理器的形式。这个应用处理器可以是独立的一只芯片，也可以是一个多媒体加速器引擎。
3g的另一个转变是大部分中高端手机都要采用操作系统，操作系统需要以arm为内核的微处理器支持。也就是说未来3g手机的基频可
