Qualcomm, "Наше RF-решение создает основу для появления "всемирных" телефонов LTE"

Интервью с Peter Carson, директором по маркетингу Qualcomm. Вопросы задавал Алексей Бойко, MForum.ru.

AB: 21 февраля 2013 года Qualcomm анонсировал новый чип RF-трансивера - WTR1625L, а также новое RF-решение front end - RF360, которое интегрирует все основные компоненты - универсальный усилитель мощности, переключатель антенны, трекер мощности пакетов, динамический антенный тюнер, а также впервые в отрасли решение объемной упаковки радиосхем - RF POP. Чем так важны эти решения?

Питер Карсон: WTR1625L может работать в любом из 40 диапазонов, которые в настоящее время определены 3GPP для 2G, 3G и 4G. В отношении числа одновременно поддерживаемых диапазонов, мы не раскрываем этот параметр, но речь идет о примерно вдвое большем числе диапазонов, чем могли поддерживать трансиверы ранее.

В современных смартфонах существенную часть внутреннего объема занимает батарея. Кроме того, место занимает антенна, точнее, антенны. Процессор, память, чип обработки графики, модуль камеры. Для радио остается небольшая область в нижнем углу. Обычно там размещают чип радио, а также набор дискретных компонентов. Даже если используемый трансивер способен поддержать одновременно предельно возможное число радиодиапазонов, все равно в типовом случае сделать это не получится, поскольку в корпус не удастся вместить усилитель мощности, переключатель антенн, дуплексоры, малошумящие усилители, а это все дискретные компоненты. Для них нет места и это серьезная проблема. В случае с LTE, число диапазонов которые в идеале хорошо бы поддерживать - 30, еще 10 диапазонов требуется поддерживать для глобальной совместимости с сетями 2G/3G.

Итак, что мы сделали? Мы подготовили front end решение в которое входит антенный переключатель и усилитель мощности, способные работать в режимах 2G, 3G, 4G и единый усилитель мощности для всех трех стандартов, многодиапазонный, причем антенный переключатель интегрирован в чип. Эта часть стала основой "пирожка" RF POP решения. Вторым слоем идут дуплексоры и ПАВ-фильтры - впервые! То, что удалось разместить такие элементы, как усилитель мощности, коммутатор, дуплексоры, ПАВ-фильтры в "пирожке" RF POP, обеспечило выигрыш в площади под "радио" в смартфоне на 50%! Теперь на освобожденное место можно ставить другие дискретные элементы, что позволит добавить дополнительные радиодиапазоны и, в конечном итоге, создать смартфон, который по-праву можно будет именовать "глобальным", поскольку он сможет работать в большинстве сетей сотовой связи современного мира. 


АБ: Если мы собираемся разработать глобальный телефон с поддержкой LTE, нам потребуется глобальный трансивер? Сложно создать такой?

ПК: Не слишком. Особенно с учетом того, что мы разработали WTR1625L, который поддерживает агрегацию несущих, при одновременном существенном расширении числа активно поддерживамых радиодиапазонов. Кроме того, чип поддерживает системы геопозиционирования GPS, ГЛОНАСС и Beidou. Ранее вместить все это на один чип не удавалось.

WTR1625L создан на базе процесса 65 нм, требует ту же площадь на плате, что и предыдущий трансивер, но при этом обеспечивает работу со вдвое большим числом диапазонов. Можно отметить очень тонкий корпус чипа - меньше, чем при традиционной упаковке в пластик. Т.е. чип в корпусе обладает практически теми же размерами, что и чип до упаковки в корпус.

АБ: Новые чипы впечатляют, но что насчет сроков выхода на рынок? Модем MDM9225 был анонсирован достаточно давно, но на рынке все еще нет массовых продуктов на базе этих чипов. 

ПК: MDM9225 был анонсирован намного раньше, чем мы обычно анонсируем продукты. В момент анонса мы только начали разработку этого изделия. Скорее всего, мы так больше поступать не будем. Это была нетипичная ситуация. RF360 уже на стадии сэмплирования на момент анонса. И мы ожидаем появления коммерчески доступных продуктов с использованием нового трансивера  и нового front end решения во второй половине 2013 года.

АБ: Продукт сложный, есть ли вероятность незапланированных задержек?

ПК: В новом изделии используется сразу несколько ультрасовременных технологий. Это типично для изделий Qualcomm, в которых появление решений "впервые в индустрии" - это не редкость. Это подразумевает, что мы должны убедиться, что все проверено. Например, мы уже проверили пакетный трекинг в лабораторных условиях и перешли к тестам в полевых условиях. Мы уверены в этих чипах и надеемся, что они выйдут в серийное производство, согласно планам.

АБ: Какова ситуация с конкурентами?

ПК: Думаю, мы существенно опережаем другие компании в практическом внедрении решений, которые могут стать основой для создания глобального LTE решения. Тогда как наши конкуренты сейчас бьются за то, чтобы создать свой первый продукт категории 3 (100/50 Мбит/с).  Пара компаний уже анонсировали продукты категории 4 (150/50 Мбит/с), но у них нет коммерческих решений категории 3. Когда я вижу такие анонсы, мне всегда хочется попросить - покажите продукт!

Проблема не только в этом. Если вы хотите поддерживать категорию 3 или категорию 4...
Около сотни операторов во всем мире внедрили LTE. И только у примерно 10% из них есть полоса 2x20 МГц. То есть для того, чтобы модем категории 4 работал с пиковыми скоростями на сетях остальных операторов, необходимо, чтобы он поддерживал агрегацию несущих. И это означает, что нужно решить массу проблем, как в модеме в целом, так и в его радиочасти, в частности. Мы первыми показали агрегацию несущих на серийном чипе - в MDM9225, а также интегрировали поддержку в чипсет MSM8974 Snapdragon 800. У нас уже два чипа с поддержкой агрегации частот. Один из них уже используется для производства коммерческого продукта - мобильного роутера. А компания Ericsson использует чип в коммерческой инфраструктуре. Недостаточно сегодня заявить "у нас есть чипы с поддержкой категории 4". Для большинства рынков требуется поддержка агрегации частот. Сложность решений возрастает. Но у вас по-прежнему есть только небольшая площадка на плате, где нужно вместить чип и дискретные элементы, которые смогут решить задачу поддержки всех частотных диапазонов и агрегации частот. Вот почему так важно, что наше решение позволяет добиться выигрыша в площади решения на 50%, благодаря этому у вас есть пространство, которое позволяет организовать агрегацию частот и одновременно глобальную поддержку LTE.

АБ: Ваши новые чипы будут использоваться в Apple iPhone?

ПК: Этот вопрос следует задать OEM-производителям. Это они решают, какие диапазоны будут поддерживать их изделия. Сейчас многие OEM используют наш процессор диапазона, также они могут использовать наше front-end решение или же продолжать использовать дискретные элементы. Это их выбор. Если хотите максимизировать число поддерживаемых диапазонов, вы выберете наше решение, позволяющее выиграть в площади на плате и добавить большее число дискретных элементов, что позволит обеспечить поддержку максимально возможно числа диапазонов.

АБ: Вы утверждаете, что теперь OEM могут удвоить число поддерживаемых диапазонов. Этого достаточно для того, чтобы они могли приступить к выпуску глобальных смартфонов?

ПК: Да. Телефон на базе наших решений может поддерживать диапазоны стандартов 2G/3G/LTE, как минимум, все роуминговые диапазоны LTE, в том числе LTE 1800. Сейчас в Северной Америке используется примерно 5 диапазонов LTE. В Азии также 5-6 используемых диапазонов. Соответственно, можно поддерживать набор частот, характерных для конкретного рынка, а также хотя бы один диапазон для глобального роуминга, который обеспечит работу устройства в других странах, где запущены сети LTE.

АБ: Растет ли уровень конкуренции в области модемов LTE и процессоров приложений с поддержкой LTE? Icera, Nvidia, HighSilicon - какая из этих компаний усложняет жизнь Qualcomm? Насколько серьезным конкурентом выглядит Tegra 4?

ПК: Я не могу сказать, какую долю рынка занимают изделия нашей компании. Но о конкретном продукте можно поговорить. Они заявляют, что используют программируемую архитектуру. Но первый продукт, который они запустили в производство был продуктом категории 2. Насколько я знаю, среди более, чем сотни операторов во всем мире нет таких, которые бы интересовались продуктами ниже категории 3. Предыдущая платформа этого произодителя опиралась на разработку DC-HSPA 42 Мбит/с. Соответственно, не столь сложно было переделать ее для поддержки 50 Мбит/с. Но если платформа настолько масштабируема и программируема, как о ней говорят, то что мешало выпустить сразу продукт категории 3? Еще один вопрос относительно анонсированной новинки - когда она станет коммерческим продуктом? Покажите мне коммерческий продукт, если он у них есть. Такой, который поддерживает категорию 4. И что насчет поддержки агрегации частот? Не будем забывать, что без поддержки агрегации, изделия категории 4 практически бесполезны для операторов примерно 80% сетей по всему миру. По крайней мере, если планируется использовать эти изделия на пределе их возможностей.

У нас готово уже третье поколение продуктов с поддержкой LTE - чипы с поддержкой категории 4, агрегацией несущих, которые мы демонстрируем.

Каждый, кто заяяляет о готовности тех или иных продуктов должен быть готов показать их в действии. Не забудьте поинтересоваться у них и поддержкой голоса - SCFB в 2G и 3G и VoLTE.

Мы показываем на MWC поддержку VoLTE, причем у нас реализована поддержка 10 различных режимов работы с голосом: DC (1x + LTE), CSFB для GSM, CSFB для UMTS, CSFB для 1x, VoLTE, VoLTE с поддержкой SRVCC в GSM, VoLTE с поддержкой SRVCC в UMTS, - все эти режимы поддерживаются в коммерчески доступном изделии.

АБ: ST Ericsson показывает свой новый чип семейства NovaThor, есть новинки Intel. Рассматривают ли в Qualcomm эти компании в качестве серьезных конкурентов?

ПК: Мы уважаем наших конкурентов. Мы всегда очень серьезно относимся к вопросам конкуренции. Проблема в том, что с момента появления 3G, стандарты постоянно развиваются, а технологии радиосвязи становятся все более сложными. Число функциональностей, которые требуется поддерживать, постоянно растет. На бумаге всегда отлично выглядят заявления "Мы их почти догнали!". Но в действительности - у нас заняло несколько лет и несколько поколений продуктов, тестирование каждой фичи, проверка межвзаимодействия. Сегодня речь идет не об одном стандарте, а о семействе стандартов. Если вы хотите участвовать в конкуренции, вам нужно пройти весь путь с первого дня. Вы не можете просто обеспечить совместимость с LTE, требуется также поддерживать 2G и 3G. И все режимы поддержки голоса. При этом сложность постоянно растет. Это не только рост скоростей передачи данных, это и постоянное увеличение поддерживаемого функционала, такого, как LTE Broadcast. VoLTE - это очень сложная функция, сегодня это HD Voice, презенс, видеотелефония. Список фич на самом деле значительно длиннее и продолжает расти. А если мы говорим о категории 4, то ожидается, что такой продукт поддерживает и все остальное, что должен поддерживать продукт такой высокой категории. И нужно, чтобы он работал надежно, чтобы его работа была оптимизирована. Мы это обеспечиваем. Каждое поколение продуктов, которые мы выпускаем, все более совершенно. Взять хотя бы LTE broadcast, у нас есть продукт, мы уже провели испытания и показываем его. Мы продолжаем совершенствовать продукт, надеемся, что первые запуски состоятся в конце 2013 - начале 2014 года. VoLTE уже является коммерческим продуктом. CSFB поддерживается в коммерческих продуктах уже два года. Функционирование становится все лучше и лучше. Так что сказать просто "мы поддерживаем 100 Мбит/с" - это ничего не сказать.

Я уверен, что наши конкуренты, некоторые из тех, кого вы упомянули, смогут анонсировать продукты. Не все из них исполняют свои обязательства в срок. Думаю, что в итоге мы станем свидетелями консолидации на рынке.

Некоторые из конкурентов,  которыхо вы  упоминули, быстро развиваются. Но это развитие не только быстрое, но и "грязное". Мое определение "быстро, но грязно" - это когда вы поддерживаете большинство функций, но при этом не обеспечиваете надлежащего энергопотребления, не обращаете внимания на нагрев устройств. Такой продукт способен работать по спецификации категории 4, но при этом он сильно нагрвается. Мы тестировали такой продукт - он перегревается и после этого не может поддерживать необходимую скорость передачи данных.

При этом мы знаем, что потребление энергии в активном режиме более, чем вдвое выше, чем у нашего MSM9x15, а потребление в режиме ожидания в 4.5 раза выше! Если подобные вещи вас не заботят, вы можете утверждать, что у вас есть коммерческий продукт. Но даже если заявить, что это коммерческий продукт, его качество далеко от качества коммерческого продукта. Вот, что я называю "быстро, но грязно".

АБ: Можем ли мы ожидать революции в энергопотреблении чипсетов с поддержкой LTE?

Энергопотребление - это сложная проблема, когда речь идет о продуктах с поддержкой LTE. Когда мы проводим сравнительное тестирование, мы видим существенное превосходство наших продуктов по мощности, потребляемой в активном режиме, в дежурном режиме. Еще для 3G нам пришлось оптимизировать многие процессы и мы добиваемся намного более высоких результатов, если сравнивать наши специализированные чипы с чипами, построенными по программируемой архитектуре, которые основаны на использовании обычных типовых чипов. Вы не можете оптимизировать их энергопотребление. А мы реализуем в специальных чипах тот функционал, который легче поддается оптимизации с точки зрения занимаемой площади и энергопотребления - декодеры, например, а остальной функционал уже реализуем на программируемых чипах. В итоге достигается 30%-ный выигрыш в энергопотреблении относительно чипов по процессу 25 нм или 28 на. Мы были первыми в коммерческой реализации функционала connected DRX для LTE, когда чип остается подключенным, но перестает вести приемопередачу. Это обеспечивает дополнительную экономию 30% мощности в активном режиме. Активный режим сейчас очень важен, поскольку люди используют свои устройства намного чаще, чем несколько лет назад. Так что в расходе батареи основную роль сегодня играет уже не дежурный режим, а активный. Есть еще масса ухищрений, которые мы внедрили, чтобы снизить энергопотребление - некоторые из них дают совсем незначительную экономию, но их множество. Тот же DRX применительно к VoLTE реализовать очень непросто, поскольку у вас есть всего 40 мс для включения и выклюения усилителя мощности. Потребовалось множество усилий, сложные алгоритмы, увязывание различных системных процессов. Мы смогли это все довести до коммерческого решения, реализовать на одном чипе, что дает преимущество нашим чипам семейства MSM Snapdragon.

Не только это. Мы не ставим «просто модем». Чтобы уменьшить число чипов в чипсете, мы интегрируем в процессор приложений также WiFi, baseband, BT - это позволяет вовсе отказаться от дополнительного чипа.

АБ: Qualcomm остается приверженцем использования кремниевых чипов? Не собираетсь осваивать также выпуск чипов с использованием арсенида галлия?

ПК: Мы не планируем использовать арсенид галлия в наших усилителях мощности. Мы компенсируем его неиспользование комплексным подходом, в нашей системе всеми процессами управляет модем. Усилитель мощности в нашем решении практически целиком реализован на чипе, и наше решение при это недорогое, поскольку мы используем кремний, а не арсенид галлия. Для оптимизации системы применяем слежение за пакетами. Модем обеспечивает усилитель мощности управляющей информацией. Это технология, близкая к идеальной - для динамического управления напряжением питания усилителя используется информация с модема. Это технология с минимальными потерями энергии, позволяющая выиграть вплоть до 30% энергопотребления. А заодно уменьшить проблему тепла, которое требуется рассеять. Интегрированный в чип усилитель мощности, к тому же значительно проще в производстве.

==

подробнее о решении RF360