2008年10月9日 星期四

瞄準新一代藍牙晶片標準 廠商競推創新方案

圖1:ST的STLC2690在一顆65nm的單晶片上整合了藍牙功能與FM收發器,以提供更高的整合度與先進性能。

圖2:CSR的BlueCore7整合了eGPS接收器、FM接收器/發射器和藍牙2.1 + EDR,以及藍牙低功耗標準。

顯然地,藍牙已成為普遍使用的一項技術,並成為個人區域網路(PAN)的既定標準。雖然藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)成立至今已逾10年,但在設計師們持續追求更高性能、更低功耗、傳輸範圍更大、更小體積與更低成本的趨勢下,藍牙相關技術的進展多年來絲毫未曾停歇。即使在現有元件出貨量已高以及大量生產的情況下,CSR、意法半導體(ST)、Marvell以及博通(Broadcom)等公司仍持續開發新款藍牙晶片,以滿足不同市場和應用領域需求。

採用Wi-Fi或超寬頻技術的高速藍牙,以及原本名為超低功耗(ULP)藍牙與WiBree的低功耗藍牙技術進展,也使得藍牙晶片設計者必須不斷回到原點以重新展開設計。

高速藍牙技術讓使用者能在短距離的裝置間傳輸音樂、視訊和照片等大量數據檔案。預計高速藍牙標準將可在2009年中期發表。

藍牙低功耗技術將允許藍牙裝置能採用小型的鈕扣電池,這使得如手錶等小型裝置也可用來控制音樂播放器。藍牙技術聯盟可望於今年底推出第一版藍牙低功耗規格,預期採用該標準的消費性產品可在2009年上市。

現今市場推出的藍牙IC產品範圍廣泛,從具有增強數據傳輸率(EDR)射頻的藍牙2.0到包含FM射頻、數位訊號處理器(DSP)、增強型GPS(eGPS)和藍牙低功耗的整合元件與模組。設計人員們可採用不同的方法為藍牙IC增添更多附加功能。

Marvell公司資深技術策略總監Sameer Bidichandani表示,該公司為此採用了一種智財權(IP)的混合搭配方式,“我們擁有多款整合射頻IP模組的單晶片或單一封裝解決方案,並為我們提供了一個多種產品組合的開發藍圖。”

CSR行動手機連接方案策略事業部資深副總裁Matthew Phillips表示:“CSR的所有BlueCore系列晶片均以藍牙技術為基礎,並可分別提供FM接收、FM傳輸、eGPS、DSP和藍牙低功耗技術等不同功能。”

CSR的最新產品BlueCore7在單一晶片中整合了上述所有功能,該晶片上DSP可支援客製化的訊號處理,該公司並已與30多家程式碼開發協力廠商結盟。

CSR並提供MusiCore1藍牙單晶片,這是專為可提供MP3播放器的手機而設計。Phillips也表示該晶片在使用標準電池下,可支援超過100小時的MP3播放時間。

ST公司連接部門行銷總監Steve Beckers表示,該公司目前正量產第五代獨立式射頻(STLC2500D)和第三代整合藍牙與FM(STLC2593)的組合晶片。該公司同時還提供採用65nm技術製造的第四代藍牙-FM組合晶片(STLC2690)樣品。

在選用藍牙IC時應考慮哪些規格呢?功耗是非常重要的,特別是隨著越來越多的功能不斷整合到藍牙IC中。“例如,一款用於聽音樂的手機卻要透過主處理器為MP3解碼,這將會非常耗電。”CSR的Phillips表示。

“準確地預先考量裝置所需的功能是極其重要的,這樣才能最有效地利用有限的成本、空間以及功耗。”Phillips補充道。

晶片尺寸和整體方案的空間大小也很關鍵,因為這攸關可資利用的電路板空間以及整體方案的成本。Marvell的Bidichandani強調藍牙IC整合的重要,他表示:“將更多外部元件整合於晶片上可為終端產品實現最佳化的成本、上市時間與產品設計。”

輸出功率(覆蓋範圍)和接收射頻靈敏度也很重要,二者都與功耗息息相關;而藍牙IC也必須能與其他射頻元件共存,因為彼此的干擾會影響數據傳輸速率,因而必須提升訊號強度,但這樣做卻可能縮短電池的使用壽命。如果能針對這些因素進行最佳化,那麼便可實現一款更穩健的產品設計,並可為終端用戶提供更佳的使用經驗,從而使該產品設計更具競爭優勢。

在新一代規格發表以前,藍牙IC設計人員們也並未閒著。大多數設計人員正就所知的高速與低功耗新標準積極開發新元件,同時也有許多設計人員正著手進行其他的創新設計。

舉例來說,CSR認為在元件中整合各種互補的無線介面標準至關重要。“這一整合方法案可為客戶提供附加價值,”Phillips表示。該公司並已宣佈正著手進行整合UWB、802.11n與近場通訊(NFC)於藍牙晶片的工作。

Beckers表示,ST的下世代藍牙晶片開發(在65nm製程後)將朝向整合更多‘連結性組合’元件以及內建基頻的趨勢發展。

儘管藍牙標準已成為目前的主流技術,但仍面臨著許多強調功耗、成本和介面等專有標準的競爭。然而,由於這些元件缺乏與其他產品的互通性,因此其應用面仍相當有限。相形之下,Bluetooth SIG擁有10,000多名會員,儼然成為藍牙標準的強力後盾。而現在,這一強力後盾也將轉向支持2項新興的藍牙規格——高速與低功耗。

作者:Janine Love ,《RFDesignLine》網站編輯

資料來源: eetTaiwan 2008/10/9

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