玩3G，不能不知道高通（上）

上次我們介紹了NVIDIA的，雖然預告了這次要介紹高通，但是高通這個名字對一般讀者應該不是個很熟悉，甚至比ARM還要冷門（ARM：感謝Intel），所以這次我們除了分析產品，也會稍微帶大家認識高通這家公司。

高通是一家專門研發無線電通訊技術的公司，專注在CDMA相關技術，透過無線技術的核心，也發展出應用處理器、手機、基地台等相關業務。當然，在CDMA市場趨向成熟之後，高通賣掉了手機、基地台業務，留下應用處理器與IP授權這兩個金雞母。

高通也做IP授權生意

高通經營的IP授權模式和ARM不同，簡單比喻，就好像高通過去開了條路，而這條路是連接兩個市場的唯一通道，還有人想要進入這塊市場，就必須跟高通買下通行證。而且，每個相關產品都要有各自的通行證才可以放行（這就叫做留下買路財嗎？/摩亞調）。

不過前陣子聯發科的授權模式似乎有了新花樣，聯發科在山寨市場經營已久，但正經來說，3G手機市場才是真正的大餅，為了進入這塊市場，勢必也要讓晶片組能夠支援CDMA/WCDMA等流行規格。但是聯發科不想把白花花的鈔票送給高通，因此與高通協議出一個怪方案，那就是聯發科可以賣內含3G技術的晶片，但是手機廠商必須要是高通的授權客戶才行（其實這本來就是高通授權方式的選項之一，只是很少IC設計廠選用）。沒錯，乍看之下相當不合理，畢竟IP授權與晶片銷售業務對高通一樣重要，營收比例也差不多，免費授權給聯發科去搶高通原有的客戶？似乎說不過去。

▲山寨老大聯發科跟高通簽了3G授權，準備從良不做山寨了。

聯發科也是重要的手機晶片供應商之一，讓聯發科取得3G入場券，對高通的晶片業務而言，一定不是好事。不過高通有恃無恐，聯發科的產品整合性與價格優勢就算比高通強，但他會很難把授權成本分攤到銷售量，因為如果手機廠商想用聯發科的便宜3G晶片生產手機，就只能乖乖跟高通買貴三三的授權。這樣聯發科的價格與整合性優勢就發揮不了作用，除非是賠老本賣。不然手機廠（尤其是大陸山寨）只能透過地下管道跟聯發科買晶片，規避授權，但是高通的法律班底實力可不輸給惡名昭彰的Rambus，萬一被抓包，那麼包括手機廠以及聯發科以後也就別想再做生意了。

可以整合賣，也可以獨立賣

高通的IP業務賣的嚇嚇叫，世界前幾大的手機廠商都要乖乖繳納授權金給高通。不過如果手機廠商不想繳納授權金，又想整合3G modem的產品，那麼可以改用高通自家的應用處理器，賣多少算多少，也不用另外繳貢金。高通的應用處理器的確在各處都很吃香，從過去的feature phone（多功能非智慧型手機），到現在的WM、Android等系統平台，皆佔據很大一塊市場。

雖然不是每家手機廠商都買高通的帳，而是選用TI或NVIDIA的應用處理器。但是這些廠商大多缺乏3G modem等晶片解決方案，所以還是要回頭向高通（通常是MSM62×0或680x等3G基頻晶片）、英飛凌等第三方廠商購買3G modem晶片。舉例來說，雖然Palm Pre採用TI的OMAP平台，但是為了支援3G通訊，另外加上一顆來自高通的MSM6801a。所以除非不做手機功能，不然錢最後多少還是會流到高通口袋裡。

MSM7xxx系列晶片進化史

▲MSM7200不愧是一代名芯，他的延伸產品到現在依舊佔據主流地位。

MSM是Mobile Station Modem的縮寫，掛上MSM，也就代表這顆晶片已經內建3G連接能力。與MSM6系列不同，MSM7系列在原有基頻晶片（ARM9+DSP）基礎上多整合了一個ARM11核心，以及高通引以為傲、堪與TI相比的DSP處理單元。

如果採取NVIDIA的核心分類，那麼最早的MSM7200也可以算是八核心架構，包括了ARM11、ARM9（modem部分專用）、兩個DSP（modem用的QDSP4000與應用程式專用的QDSP5000）、GPS one、video、audio、以及ATI Imageon 3D核心。不過這裡的video和audio部分多是軟體IP，運算方面還是交給DSP來處理，因此跟Tegra並非站在同樣的水平線上。

由於高通會自行配置架構，因此他們的設計邏輯是透過軟體達成大部分的功能，在晶片結構上力求精簡。不過這也是因為整合了modem晶片而不得不採用的折衷方式，雖然主要的調諧解調可以用數位傳輸，純RF元件還是得拆開成獨立晶片，讓主晶片透過RF介面（RF Interface）與外部的RF晶片溝通。GPS核心也採取了類似的軟體IP，將RF接收端整合在外部的RF晶片中。

因此，整套MSM7200包含了主要核心晶片、兩個RF元件（Transceiver、Receiver），以及一顆外接的電源管理晶片，看起來整合度也沒多高？不過話也不是這麼說，RF向來是最難整合的部分，過去一款手機上可能要有Wi-Fi、藍牙、GPS、加上GSM、3G等不同通訊標準，過去大多各行其是，手機要加一個功能，就要多一顆晶片。Tegra如果要增加3G能力，可能就要增加三個以上的晶片，如果還要追加藍牙、GPS、802.11n整合型晶片，又得多兩三顆晶片。所以說有了MSM7系列晶片，讓疲於兜板子的RD們鬆了很大一口氣啊！

為什麼不乾脆混在一起做成撒尿牛丸（高通：我也想啊）？這是因為普通CMOS製程矽材質滿足不了RF的應用需求。RF晶片需要特別的材料來確保訊號的穩定性，常用的有SiGe、GaAs，後者訊號表現最佳，但遠比前者貴，

▲HTC Touch2採用MSM7225，這顆低價核心其實是鎖定給200美金以下產品使用的。

後來MSM7系列也延伸出許多不同的系列，比如說後頭有加a（除了MSM7200a，這款產品只是將ARM核時脈從400MHz提升到528MHz），大部分的情況，加上a的產品通常是採用不同製程的產品（MSM7系列多是採用90nm與65nm兩種製程）。另外，MSM7201系列產品的由來，是因為高通在通訊專利上的侵權問題，而在晶片上進行規避設計。基本上，MSM7201a的效率比MSM7200a來得弱（都是528MHz）。

後期也出現包括MSM7225、7227，以及MSM7500、7600等不同延伸產品，但基本上，這些都只是微調時脈設定與製程而已，並沒有新的東西加入。

下星期，我們就介紹目前最夯的Snapdragon，並且順道看看為什麼MSM7系列產品普遍效率不佳的原因。