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¿Sistema-en-paquete o sistema-en-microprocesador? Incluso en diseños con apremios severos del espacio, el nivel correcto de integración nunca es una decisión fácil. La tecnología del sorbo está mostrando un nuevo nivel de la madurez, nada como los malos viejos días de módulos a la medida del multichip en los substratos del unobtainium. Y la tecnología del SoC está prolongando su alcance, con varios vendedores haciendo el conjunto de circuitos del RF de la pequeño-señal en los procesos vainilla-Cmos. ¿Cómo el diseño combina decidía a si poner las etapas del RF en separado, mueren los dados optimizados o integrarlo sobre la banda base?

En una entrevista con EE Times, Pieter Hooijmans, vicepresidente y program manager del RF en Philips, y Bill Krenik, encargado inalámbrico de la avanzado-arquitectura en Texas Instruments Inc. , continuó un discusión que comenzó en una sesión del grupo de expertos en la conferencia de encargo de los circuitos integrados del año pasado.

EE Times: Caballeros, conseguir derecho a la pregunta, cuál es la mejor estrategia para los dispositivos inalámbricos móviles seriamente hoy obligados: ¿Sorbo o SoC?

Pieter Hooijmans: Philips ha elegido el sorbo, por varias razones que creemos estamos obligando. Primero, el acercamiento del sorbo permite que cada bloque funcional sea fabricado en la tecnología que lo sirve mejor. A pesar de la mejora innegable en el funcionamiento de los transistores del Cmos, esto es todavía importante para el conjunto de circuitos del RF, especialmente conjunto de circuitos de la grande-señal.

En segundo lugar, tener diversos módulos en diversos dados permite un acercamiento listo para el uso a una gama de mercados. Usted puede hacer varios diversos diseños del RF y utilizar el apropiado para cada segmento de mercado, sin tener que cambiar el microprocesador de lógica de la banda base, por ejemplo. Con un SoC, le pegan con sea cual sea usted eligió poner el dado.

Tercero, el sorbo puede ser mucho más compacto en el sistema. Porque podemos integrar todo el RF, incluyendo el interruptor de la antena y el amplificador de potencia, y porque podemos integrar altos-q componentes pasivos, podemos tener un solo paquete con una señal de la antena que entra y los datos digitales que salen.

Bill Krenik: Déjeme comenzar estando de acuerdo con mucho de lo que ha dicho Pieter. No diferenciamos en las ventajas de la tecnología del sorbo. Pero en el TI, creemos que una combinación cuidadosa de tecnología del sorbo y del SoC es la mejor solución a estos usos.

Cuando integramos el conjunto de circuitos del RF de la pequeño-señal sobre la banda base Cmos digital muera, vemos ventajas reales en el consumo de energía y el área del tablero. Usted no consigue esas mejoras apenas tirando de dados en un más grande paquete-ni no hace que realmente para reducir el coste. Todavía guardamos funciones de la grande-señal, tales como el interruptor de la antena y el amplificador de potencia, fuera del SoC.

Hooijmans: No discrepamos tan sobre el valor del sorbo. La discusión está sobre donde colocar el conjunto de circuitos del transmisor-receptor del RF de la pequeño-señal. Estoy de acuerdo que ponerla en el Cmos es una manera de ahorrar algunos peniques y algunos milímetros cuadrados, pero no es necesariamente la mejor manera. Esa decisión tiene un impacto importante en la división del sistema.

Krenik: Y yo piense eso en tecnología de hoy, la pequeño-señal RF cabe naturalmente con la lógica digital. Cambia el diseño de sistemas algo-después de todos, usted ahora está diseñando una etapa del RF con los transistores del Cmos que fueron pensados para digital. Pero eso tiene ventajas, también. Esos transistores tienen un pie más de 100 gigahertz, y usted tiene una echada muy fina de la disposición a trabajar con. Usted puede tomar un acercamiento más agresivo para diseñar que posible en más viejos procesos del RF.

Particularmente, si el interfaz RF-a-digital es interno al microprocesador, la banda base puede compartir la información con la etapa del RF en un nivel que no sería práctico con los dados separados. Por ejemplo, el procesador de la banda base se puede utilizar para pasar el conjunto de circuitos del RF con un proceso de autoprueba y puede hacer la configuración simultánea para adaptar los circuitos del RF para compensar voltaje, temperatura o variaciones de proceso.

Hooijmans: Estoy de acuerdo. De hecho, si usted ejecuta el RF en el Cmos digital, le fuerzan a tener control más numérico sobre la etapa del RF debido a las limitaciones en el proceso. Pero usted puede utilizar las mismas técnicas digitales en un dado fabricado en un proceso verdadero del RF, y las utiliza para optimizar funcionamiento, para no compensar defectos de proceso.

Pero quisiera volver al problema de la modularidad. ¿Como el número de interfaces inalámbricos que usted está intentando apoyar sube, usted los pone todos en su SoC? ¿Cómo usted se ocuparía de un SoC que tenía 10 interfaces del RF en él? Los problemas de la integridad de señal, la interferencia entre las entradas, incluso el ruido de la banda base digital serían problemas enormes.

Krenik: Es una empresa importante. No disputo eso. La gente toda de los ingenieros de proceso, del empaquetado y de la prueba tiene que trabajar íntimo con el equipo de diseño de chips para que algo similar trabaje. Pero es el futuro. Incluso hoy, en Bluetooth, por ejemplo, usted tiene que tener un SoC.

Hooijmans: Bien, no. En Philips tenemos una solución del sorbo a Bluetooth que tenga el consumo del mismo tamaño, del coste y de energía como las soluciones del SoC.

Krenik: AUTORIZACIÓN. Apenas digamos que muchos vendedores han elegido un acercamiento monopastilla en ese mercado. Eso es también verdad para los receptores de GPS, y está llegando a ser verdad para las redes inalámbricas. Creo que la tendencia del mercado está hacia SoCs. Y yo crea que el TI ha solucionado los problemas de la integración de modo que poder ir allí.

Hooijmans: Todo a la derecha, miremos el futuro. En el futuro, veremos sistemas fijados a mano con los interfaces inalámbricos múltiples en diversas combinaciones, y diversos requisitos para la operación simultánea. ¿Usted hará un solo gigante SoC que incluya todos los interfaces inalámbricos que pudieron ser necesarios en, por ejemplo, un microteléfono avanzado? Ésa no es la manera de ir. No es un problema soluble.

Krenik: Usted tiene razón que las características están vertiendo absolutamente en los microteléfonos. Y cada nueva característica trae su propia antena, su propio interfaz de aire. Todo lo que estoy diciendo es cuando usted divide el sistema, puesto cada radio con su banda base correspondiente. Usted termina tan para arriba con un racimo de SoCs; es muy modular.

Por el nodo de 65 nanómetros, creo que veremos segmentos distintos el emerger en los mercados inalámbricos, y habrán fijado combinaciones de funciones. Podemos servir tan cada segmento importante con un solo SoC. Entonces, con nuestra experiencia al usar SoCs en la generación de 90 nanómetro, nos muy bien-colocarán para una transición relativamente fácil.

Hooijmans: Si tales segmentos se convierten, usted puede ser que ahorre algunos peniques. Pero pienso que habrá pocos tales segmentos donde usted podría servir un de gran capacidad de la demanda con un solo SoC. Recuerde, nosotros aumentará la integración con el acercamiento del sorbo también, combinando cosas donde hay sinergia arquitectónica real.

Krenik: No estoy de acuerdo con donde usted va allí. Los aumentos del acercamiento del SoC, bastante que disminuciones, flexibilidad. Es más flexible debido a la integración más apretada que usted tiene entre las funciones. Y si el mercado todavía quiere un acercamiento más modular para los segmentos menos-definidos, podemos ofrecer eso también sin el cambio de la arquitectura o de la tecnología.

EET: Bill, pienso que usted es la primera persona que he oído para sugerir que la transición a partir del 90 nanómetro a 65 nanómetro sería relativamente fácil.

Hooijmans: Los 90 - a la migración de 65 nanómetro no es automático. Diré que más de su función que usted tiene en conjunto de circuitos digital, más fácil llega a ser. Pero en el pasado, el conjunto de circuitos del transmisor-receptor ha sido más duro de emigrar que la banda base digital. De hecho, podemos degradar realmente el funcionamiento del RF total trasladándose a 65 nanómetro.

Krenik: Nada es trivial más. Tendremos que hacer los alojamientos para 65 nanómetro en diseño del oblea-nivel y a otra parte. Pero debido al gran número de productos digitales importantes que el TI tiene, los ingenieros de proceso absolutamente debe hacer la migración digital a 65 nanómetro fácil para nuestros diseñadores. Entonces, para el conjunto de circuitos del RF, estamos mirando de nuevo un sistema de transistores más pequeños, más rápidos que utilicen menos poder.

EET: Usted ambos ha mencionado el uso cada vez mayor del conjunto de circuitos digital de ayudar al RF. ¿Este se está haciendo debido a la integración, o es apenas la mejor manera diseñar el conjunto de circuitos del RF en la tecnología actual?

Krenik: Hay definitivamente una tendencia a la numeración del conjunto de circuitos del RF en el TI. De hecho, la ventaja grande de la integración no era tanto el combinar de dos dados pues conseguía el RF en el dado con el conjunto de circuitos digital así que podrían trabajar íntimo. Cuando hacíamos los estudios arquitectónicos para el microteléfono monopastilla, concluimos bastante rápidamente que el mejor acercamiento estaba a la capacidad de cálculo digital de la palancada de controlar los circuitos análogos. Eso no es apenas verdad para el RF integrado; es igualmente verdad para los microprocesadores de radio separados.

Hooijmans: Es una pregunta del pollo-y-huevo. Usted quiere emigrar el conjunto de circuitos del RF al Cmos debido al alto pie y de poca intensidad. Pero si usted emigra, usted encuentra que hay muchas desventajas en el proceso que le requieren hacer la remuneración digital. Si usted va a hacer el RF en el Cmos, usted va a hacer la corrección digital. Pero en general, hay algunas ventajas a tener señales que vuelven a la etapa del RF de la banda base. Por esas razones, la técnica es igualmente válida para los microprocesadores independientes del RF.

EET: ¿Tan empleando manera de la tecnología digital o, hay una diferencia en viabilidad del diseño entre los acercamientos del sorbo y del SoC?

Hooijmans: Con un sorbo, usted puede utilizar las tecnologías optimizadas para cada función. Para ser su mejor, el interruptor de la antena, el amplificador de potencia y los filtros de la SIERRA por cada uno necesitan su propia tecnología de proceso. Dentro de ese obstáculo, menos dado es mejor. Apenas estamos hablando de división levemente diversa.

Krenik: El TI también aboga sorbos. Todos esos otros componentes fuera del SoC son también importantes. Pero incluso con un sorbo, tiene valor conseguir tanto cuanto sea posible sobre la banda base muere. La mezcla de todas esas tecnologías hace el diseño del sorbo más complejo.

Hooijmans: Bien, hay muchos sorbos en la producción en Philips. Diría que es una tecnología perfectamente manejable.

Krenik: Quizás. Pero hay una llamada más alta aquí. El sorbo y los SoC son ambos esenciales para la evolución del microteléfono. Estamos mirando los microteléfonos en el futuro que tienen hacia arriba de docena radios en ellas para las diversas funciones. Apenas no podremos hacer eso sin dominar el sorbo y el SoC.

EET: Finalmente, venimos a la cuestión del coste. ¿Si el sorbo y los SoC son bien-dirigido, es un acercamiento realmente menos costoso que el otro?

Krenik: Creemos que el SoC será más bajo en coste. Hace la integración fijada a mano más simple, proporciona un acoplamiento más cercano entre el RF y los circuitos de la banda base, y tiene consumo de energía total más bajo. Ese punto pasado significa que, secundario, el acercamiento del SoC puede ahorrar más dinero en el conjunto de circuitos de la gestión del poder. Y el área del tablero es más baja.

Además, creemos que el SoC rendirá mejor que un acercamiento del sorbo, y podemos hacer la producción incluso mejor con las funciones del autoexamen, de la uno mismo-corrección y de adaptación que conseguimos por el acoplamiento cercano del RF y de la banda base.

El punto de la curva de aprendizaje es importante. Porque en el SoC la radio es en gran parte digital, pues vamos adelante podemos recoger una cantidad enorme de datos sobre qué se está encendiendo dentro de la radio. Eso no sólo significa mejoras de la producción. También significa más rápidamente eliminar errores y un tiempo-a-mercado más corto para nuestros clientes.

Hooijmans: Estas ventajas de la numeración también se aplican al sorbo, por supuesto. Pienso que si ambos acercamientos son bien-dirigido, la diferencia será marginal. Pero si usted hace un lío algo, el coste de fijar el SoC podría correr lejos con usted.

Cualquier manera, usted tiene que dominar claramente la tecnología. Reconociendo eso, su opción de la solución se debe basar quizá en su control de las tecnologías implicadas así como en sus necesidades del tiempo-a-mercado.