基带集成或独立 市售主流4G手机芯片浅析

   随着中国4G产业的不断发展，4G势必会成为将来手机的标配功能。4G不仅仅能够给我们带来更加快速的上网体 验，同时也推动着我们的信息化生活往着更好的方向发展。但是4G手机与3G手机到底有哪些不同？这些不同仅仅是因为手机的“处理器”不一样吗？那么这些 “处理器”又是什么呢？笔者今天就这个话题来和大家来聊一聊。

本文转载自太平洋电脑网

名词解释及4G实现方式介绍

SoC： 英文“System on a chip”的缩写，即“将模块系统整合进一个芯片的意思”。由于手机不像电脑那样有充足的内部空间，所以如果能够将绝大部分功能模块(如CPU、GPU、 DSP、Modem等)整合进一个“单芯片”的话，那么就能给手机更多的设计空间去添加新特性或加大电池了。这就是是电脑上我们称为CPU的芯片为什么到 了手机上要叫SoC的原因所在，因为这里的SoC不仅仅只包含CPU，还包含其他模块。(如果硬要拿电脑上的东西来类比SoC的话，那么插满了各个功能模 块的主板会比较恰当)

Modem：英文“Modulator Demodulator”的简称，即“调制解调器”。由于手机信号在环境中的传输中不免会受到影响，所以我们需要将手机“基本的电信号”转换成“适合传输 的信号”，这个过程就叫做调制，而其反过程就是解调。而刚才所讲的手机内部“基本的电信号”又被称为“基带信号”，Modem是将“基带信号”转换成“调 制信号”的芯片，所以我们有时候也把Modem叫做“基带芯片”。

打个比方，Modem就是一部翻译机，不同的网络制式就是不同的语 言，modem能够将手机内部流通的“电信号语言”翻译成运营商的基站能够听懂的“调值信号语言”，同时也能把运营商发回的“调制信号语言”翻译成手机内 部处理器能够听懂的“电信号语言”。所以一部手机里面的Modem如何，就决定了这个手机能不能够支持4G。

目前4G modem一般在手机里面有两种存在形式，一种是放在SoC里面，也就是所谓的集成方案，代表厂商是高通和华为；而另一种就是在SoC之外单独加入4G modem，代表厂商是苹果。由于在SoC之外加入4G modem的成本高，设计难度大，所以一般厂商现在都倾向于使用一体化的解决方案，那么，我们就来看看目前市面上有哪些主流的4G集成解决方案吧。

iPhone 5S采用的就是独立Modem解决方案

高通的新骁龙400系列

今年上半年国产厂商发布了许多4G手机，其中分布在千元价位左右的机型，绝大多数采用的是高通的新骁龙400系列处理器。高通的新骁龙400包含了两款 处理器，型号分别是MSM8926和MSM8928，都是基于标准的ARM Cortex-A7架构的四核处理器。只不过MSM8928相对于MSM8926主频稍高一些，并且支持1080p分辨率的屏幕。

如果 各位稍微了解一些高通处理器命名规则的话，那么很明显就可以看出，高通新骁龙400的两款SoC都是支持4G的(型号上第二个数字为9则表示支持 LTE/CDMA/WCDMA等全网络制式)。高通在这两款SoC中加入了来自MSM8974的MDM9x25的基带模块，也就是说它可以支持LTE Cat.4(FDD/TDD)，传输速率最高150Mbps，并支持载波聚合、DC-HSPA+ 42Mbps。

高通的骁龙800系列

高通的骁龙800系列定位在高端，在骁龙805以及骁龙810还未铺货上市的现在，被网友诟病为“炒现饭”的骁龙800系列在小幅改进之后仍然能够替高 通撑住场面。骁龙800系列中，能够支持4G的型号自然还是MSM8974，但是目前骁龙801也沿用了这个型号，并且每个型号又分为AA,AB,AC三 个等级。这就有了六个很相似的产品，著名处理器评测网站Anandtech为了理清这几款SoC的区别，专门制作了一张表格，下面我们来看看。

AnandTech绘制的骁龙801与800的区别

我们可以看到，骁龙800与骁龙801的基本结构都是四个Krait 400 核心、Adreno 330 GPU核心、双ISP、64-bit内存位宽、MSM9x25 Cat.4 LTE基带。他们最大的区别在于801相比于800增加了对eMMC 5.0、双卡双待技术的支持，并且801的内部组件普遍工作频率比800高了。

华为海思系列

作为国产企业的骄傲，华为的海思芯片一直以自主研发为核心卖点。和高通一样，华为坚持自己开发SoC与基带技术，所以目前市面上能看到的整合自家基带芯 片的企业，也只有高通的骁龙和华为的海思了。华为早在发布Ascend D2的时候，就已经有了一定的基带技术积累，而最新发布的搭载于荣耀6上的Kirin 920芯片更能够支持LTE Cat 6规范，还支持SGLTE/CSFB以及VoLTE等4G语音通话方式。Kirin 920采用了四颗Cortex-A15核心和四颗Cortex-A7核心的八核心架构，其安兔兔跑分已经追平还未商用的骁龙805平台，可谓是名副其实的 国产骄傲。

华为的Kirin 920处理器

为什么我手机上的芯片好像是支持五模十频的，但是却用不了某个运营商的卡呢？

首先讲一下，五模指的是“支持TD-LTE、LTE FDD、TD-SCDMA、WCDMA、GSM五种网络制式”。但是由于某些原因，即使是与你基带硬件支持的网络制式对应的运营商的卡，你可能也使用不了。

首先，在运营商之间由于存在竞争，所以可能会屏蔽对手运营商的网络制式。比如我们很熟悉的联通版iPhone 5S就不能够支持移动的4G制式TD-LTE。但是联通版iPhone 5S上搭载的同样是高通的MDM9615m基带芯片，这颗基带芯片是支持五模十频的。所以联通版iPhone 5S在硬件上其实是支持TD-LTE的，但是由于联通的软件屏蔽，使得目前联通版iPhone 5S还不能够支持TD-LTE。

　　手机上的射频天线有一个主要的技术指标就是支持的频段有多宽，如果你选择支持基带芯片中的五模十频的话，那么对天线的要求相应也就水涨船高。所以有些厂家在权衡利弊之下也有可能直接不去支持某些频段以达到减低天线设计要求，以达到降低成本的目的。　　另外一 个原因是在手机的射频天线上存在设计困难。我们知道目前手机的集成度越来越高，功能越来越多。独立音频芯片、独立ISP、指纹识别模块等等都会挤压本来就 所剩无几的天线设计空间。并且有许多旗舰机型更加采用了对天线性能有极大影响的全金属材质，这使得天线的设计更加成为了一个难题。

结语

除了目前主流的骁龙与海思芯片之外，联发科也在为自家的4G芯片整合努力当中。日后由于成本与设计难度的原因，高通与海思这种垂直整合的4G芯片肯定会 继续大量应用于中低端手机，而高端手机为了追求更好的其他模块性能，也有可能自己独立整合不同厂家的明星产品，当然最终形态就是像苹果一样自己设计芯片了 (但是由于高通Modem的性能确实是顶尖，所以iPhone 5S仍旧是使用的高通的独立Modem芯片)。当然，对我们消费者来讲，采用集成Modem的手机势必是更加价廉物美了。