多串流MIMO驅(qū)動　11ac射頻前端邁向28nm

　　無線區(qū)域網(wǎng)路(Wi-Fi)射頻(RF)前端朝先進制程邁進。著眼于多重輸入多重輸出(MIMO)天線在設(shè)計上日趨復(fù)雜，射頻前端元件開發(fā)商開始導(dǎo)入數(shù)位技術(shù)，使元件制造商得以朝向更先進制程發(fā)展以增加系統(tǒng)效能與整合度，進一步提升Wi-Fi的資料傳輸速率。

　　RFaxis董事長兼執(zhí)行長MikeNeshat表示，在智慧型手機與平板電腦等無線通訊裝置中，射頻前端在最大化Bar數(shù)量以及確保最高的資料傳輸率上扮演著關(guān)鍵角色。但由于射頻設(shè)計難度較高，前端元件過去一直依賴著昂貴的砷化鎵(GaAs)或矽鍺(SiGe)制程，直到現(xiàn)在才得以采用互補式金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)制程作為解決方案。

　　得力于智慧型手機、個人電腦/平板電腦、高解析影音串流(VideoStreaming)與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等應(yīng)用推波助瀾下，Wi-Fi的市場持續(xù)呈現(xiàn)高度成長。根據(jù)市調(diào)機構(gòu)StrategyAnalytics指出，2013年Wi-Fi晶片的出貨量超過二十億個，并預(yù)估在2017年將上看超過30億個。

　　為了滿足市場日益提升的無線資料傳輸速率與資料吞吐量，Wi-Fi產(chǎn)業(yè)正快速采用最新的國際電機電子工程師學(xué)會(IEEE)標(biāo)準(zhǔn)--802.11ac，可支援先進調(diào)節(jié)功能，例如256QAM、8×8MIMO以及多用戶多重輸入多重輸出(MU-MIMO)，使資料傳輸速率可達到將近10Gbit/s。為進一步縮減下一代產(chǎn)品尺寸、增進處理器效能并提升整合度，Wi-Fi系統(tǒng)單晶片(SoC)供應(yīng)商持續(xù)朝向更小的CMOS制程節(jié)點發(fā)展。

　　隨著CMOS技術(shù)持續(xù)朝向更深的亞微米級(Sub-Micron)節(jié)點發(fā)展，例如40奈米(nm)與28奈米，因電源電壓的降低，以及基質(zhì)泄漏相關(guān)的被動中止，對于射頻功率放大器(射頻PA)和高功率前端元件在線性度和效率上形成巨大設(shè)計挑戰(zhàn)。另一方面，這些奈米級CMOS制程同時提供了多種新特色與優(yōu)點，例如具有理想的訊號處理能力，若善加利用將可以為射頻/類比的設(shè)計帶來巨大效益。

　　舉例來說，數(shù)位預(yù)失真(DigitalPreDistortion,DPD)在今日已經(jīng)常被使用在主流的Wi-FiSoC，以幫助正交分頻多工(OFDM)調(diào)節(jié)傳送合理的晶片輸出功率，維持良好的線性度;而在支援3G/4G長程演進計劃(LTE)的手機應(yīng)用上，因CMOSPA逐漸取代現(xiàn)有采用GaAs制程的PA，使得封包追蹤技術(shù)(EnvelopeTracking,ET)正迅速成為具前景的授權(quán)技術(shù)。

　　這些功能強大且高度發(fā)展的數(shù)位技術(shù)，能應(yīng)用于控制并提升任何類型的射頻前端解決方案中，當(dāng)SoC(基頻(Baseband)/收發(fā)器(transceiver))與射頻元件同在CMOS制程下設(shè)計和制造時，將具有良好的協(xié)同作用。