蜂窩電話的電源管理集成
---蜂窩電話的電源管理是集成電路發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。近來,有些公司針對蜂窩電話推出了非常復(fù)雜的單片電源管理單元,引起了業(yè)界的關(guān)注。有趣的是,一項關(guān)于最新推出多種蜂窩電話的系統(tǒng)性研究顯示,在集成水平方面并無明顯趨勢,包括的手機種類從低集成度（單功能構(gòu)件）型號,到中等集成型號（三至十個集成穩(wěn)壓器）,以及高度集成型號（集成完整的電源管理、音頻功率放大器等）都有。
---不同的業(yè)務(wù)模式和特定領(lǐng)域——從性能至尺寸,以至成本及上市時間——解釋了這個情況。本文將重點探討高度集成的電源管理單元,以及在這個領(lǐng)域中促使產(chǎn)品成功的功能。
不切實際的空想
---超便攜設(shè)備正推進IC向上游集成,這是由于手機的尺寸越來越小但功能越來越多,如彩色顯示,加上手機與PDA、數(shù)碼相機、MP3、GPS等相結(jié)合。這種現(xiàn)象與90年代初的情形類似,當(dāng)時硬盤尺寸從3.5英寸 縮小至2.5英寸,再到1.8英寸及以下,從而推動了不計成本因素的上游集成。在那種情況下,尺寸的縮小非常重要（舉例說,如單芯片的價格高于非集成解決方案并不要緊,因為較大型芯片的固有良率較低）。同時,許多電源管理公司缺乏大規(guī)模集成電源方面的工藝（Bipolar-CMOS-DMOS或BCD）,因此別無選擇,只得退出市場。
---90年代初硬盤發(fā)展情況與今天蜂窩電話形勢相比的一個重要差別,在于蜂窩電話的功率和電壓低,所以蜂窩電話的電源管理IC上游集成無需專門的工藝,而可以采用常規(guī)的0.35～0.25μm CMOS工藝和自行開發(fā)的技術(shù),或晶圓代工廠的常用工藝來實現(xiàn)。
---由于今天的工藝技術(shù)并不是障礙,我們看到零制造（fab-less）功率半導(dǎo)體公司的出現(xiàn)了一個前所未有的業(yè)務(wù)模式。因此,與硬盤發(fā)展的情形相反,在蜂窩電話的上游集成起步點聚集了許多公司。
上游集成的障礙
---蜂窩電話的電源部分比較瑣碎,即使包括功率音頻放大器和充電器,這部分主要由一系列低功率線性穩(wěn)壓器和放大器構(gòu)成,其復(fù)雜性來自這些功能的管理需要額外的數(shù)字區(qū)塊集成,如用于串行通信的SMBus、用于正確功率序列的狀態(tài)機,以及可靠的板載數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置,以使系統(tǒng)不會受到串?dāng)_噪聲干擾。
---這類新型電源管理IC的開發(fā)需要技術(shù)、IP和CAD工具,這超出了傳統(tǒng)電源開發(fā)小組的范疇,進而涉及邏輯、微控制器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的隊伍。對電源管理功能的額外需求可能成為進入傳統(tǒng)構(gòu)件式電源公司的阻礙,同時成本競爭力也會成為新興的零制造公司必須解決的一個問題。
誰會勝出
---能夠在上游集成競賽中取得勝利的公司,需要具備最廣泛的技術(shù)和能力,可滿足市場最嚴(yán)格的成本要求。而成功的公司必須擁有超便攜系統(tǒng)的知識、功率模擬和數(shù)字集成經(jīng)驗,并有大批量生產(chǎn)這些芯片的能力。
