就大環境而言，為了因應多媒體（Multi-Media）傳輸的時代需求，第三代行動通訊網路服務（3rd Generation；3G）就是不斷追尋更高頻寬無線傳輸的過程。因此3G手機的主要特點在以數據處理為導向，語音電信傳輸為視訊電話（Video Phone）所逐漸取代，故3G手機平台便強調提供多功能（Multi-Feature）與多模（Multi-Mode）設計的特色、以及對功能整合及兼容性的要求。倘若光憑基頻處理器應付多功能運算就會不勝負荷，所以多媒體應用微處理器（application microprocessor）便成為運作核心處理器，基頻晶片（baseband processor）則扮演輔佐角色，雙核心（Dual-Core）便是3G手機平台的主要內容。

多媒體應用處理器的時代需求

《圖一　3G手機市場預測圖》

況且廠商若要設計基頻處理器，需整合多年累積的通訊協議，並考量運算能力、低功耗、體積微型化等成本因素，不僅專利費高，且需大量人力物力支援。而多媒體應用處理器所需經驗，在於如何提升視訊解碼與加速3D，其相對門檻較低，又可帶來更多的增值功能，因此多媒體軟硬體開發商在3G多功能平台的開發應用，就會產生較寬闊的客製化（customization）空間。

從相機控制及信號處理、語音應用、短片拍攝等等多功能，到Bluetooth、GPS、WiFi、DTV等多模設計，應用處理器的多樣性持續發展著；低階應用處理器被整合到基頻處理器中的趨勢，亦滿足手機體積微型化的多功能設計。隨著3G新款手機消費週期短、使用汰換率逐漸增高的市場趨勢，更會加速推動多媒體應用微處理器的開發進度。目前3G主流應用處理器大多數採用ARM系列核心處理器，各IC大廠都根據自有技術進行最佳化整合，推出專屬的處理器架構；硬體設計開發商也基於相同的處理器架構，較容易實現相關產品的替換，方便應用原有的開發成果。IC大廠也在推出應用處理器方案同時，提供完整的參考設計平台解決方案，加速開發商產品開發的競爭力；平台設計可對第三方（Third Party）廠商提供各具優勢的技術支援，提供硬體系統設計到軟體整合的整套平台解決方案。

《圖二　從3G邁向未來高傳輸速度標準演進示意圖》

3G手機平台的特色

手機平台是以手機PCB主機板為範圍的整套解決方案，可分為手機硬體平台與軟體平台部分，手機硬體平台是指IC設計製造大廠提供基頻中的DSP、MCU與RF等關鍵晶片組及其設計方案；手機軟體平台是指只提供底層的物理層軟體及基本應用軟體的設計方案。3G手機平台解決方案廠商的設計方向，主要是以結合軟硬體平台來開發應用，將專屬軟體及其他應用軟體內嵌搭配在硬體平台，形成一套完整的系統解決方案（System Solution）。一套完整的手機平台，就要具備開放的特色（open not exclusive）、具有良好彈性（flexibility）與升級能力（upgrade）、且能滿足開發商客製化需求、讓第三方供應商提供多樣性軟硬體資源的潛力平台。

簡言之，降低成本（cost down）、降低功耗（low power）、具整合性（integration）、開放聯繫（be connected）、創造獲利條件（delivering value），就是3G平台解決方案的重點。

3G手機平台主要服務內容

行動上網無線傳輸資料以及影像電話服務，被視為是目前3G與未來3.5G手機平台的主要應用內容。行動上網時，手機處於依照實際資料傳輸量計費的「封包交換模式」（Packet Switch Mode），藉此傳送文字圖片音樂等的多媒體簡訊服務（Multimedia Message Service；MMS），並搭配同步溝通採取電路交換（Circuit Switch）的影像電話服務。在這過程中，各家大廠所推出的手機平台解決方案內容，也代表著對於影像電話還是行動上網會成為3G及未來3.5G營收成長的主力，各有不同看法。

至於高速下傳封包存取HSDPA（High-Speed Downlink Packet Access）技術所增加的數據傳輸能力，在峰值時幾乎有目前的10倍之多，所衍生的成本也僅發生在電子電路硬體方面，增加不到5％。基地台也具備同樣的優勢，故HSDPA會在3G的UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）實施後開始佈建。不過未來HSDPA行動電話服務也不是手機平台大廠可一廂情願，目前HSDPA仍在實驗頻寬傳輸階段，基礎建設也還在紙上作業，未來仍須與電信系統業者、手機廠商等各方力量整合。

以下就目前各IC大廠的3G手機平台解決方案作大致介紹。

TI

TI解決方案OMAP系列（Open Multimedia Applications Platform）是針對行動通訊以及多媒體嵌入應用系統所開發的一套應用處理器架構，採用將多媒體處理平台與基頻處理器整合為單一晶片的設計。

目前WCDMA手機（handsets）多數採用TI基頻處理器以及OMAP平台解決方案。在多媒體方面，針對3G娛樂架構即將新推出的OMAP多核架構，是整合ARM Cortex -A8、首款採用65奈米製程的應用處理器核心，比OMAP2系列降低30％的功耗，並可支援平行應用、具2D/3D圖像加速器、1200萬畫素或三次連續400萬畫素的靜態攝影應用，呈現高解析（High-Definition）畫質影像，最高可每秒傳輸解析度為30訊框（30 fps）VGA影像、並具全動態視訊編碼或解碼的可程式圖像與視訊加速器。

此外TI的OMAP-Vox系列解決方案，整合應用處理器及調頻變（Modem）設計，善加利用而使OMAP平台架構更有效率運作。先期產品OMAPV1030晶片組主要支援GSM/GPRS/EGDE，目前新款的OMAPV2230平台解決方案，是首款為3G應用整合UMTS的設計，可支援各類智慧型手機作業系統、500萬畫素、錄影拍攝、3D圖像加速器等多媒體應用。TI也有TTMS320TCI6482的可編程DSP支援HSDPA，不過這是針對無線基地台的基頻解決方案。未來TI也將藉由OMAP-Vox系列解決方案讓客戶順利過渡到HSDPA。

Freescale

《圖三　Freescale台灣區業務經理江建誠》

Freescale針對WCDMA市場所推出的MXC（Mobile Extreme Convergence）雙核心架構平台，是把所有通訊處理功能整合在單一數位訊號處理器（Digital Signal Processor）ARM 11 iMX31核心的產品。Freescale台灣區業務經理江建誠表示，Freescale強調系統解決方案（System Solution），並不僅限於硬體晶片組部分，因為硬體平台也需完善的System Solution搭配，才能具備競爭優勢，因此Freescale在開放介面（Open Interface）的CPA軟體設計、以及開放原始碼的共享策略，便是其目前滿足客製化需求的重點。

《圖四　Freescale MXC簡化架構路線圖》

過去，通訊過程的處理作業分別交給DSP及MCU處理，MXC架構平台則是把各種通訊過程中的處理工作一肩承擔，包含L2以及L3的通訊層級作業，也交由單顆DSP來處理。以往Freescale在傳統的基頻晶片設計，是將Protocol L1放在DSP、L2和L3置於MCU，應用處理器則獨立出來。在第四代MXC平台解決方案中，Freescale採用MCU＋Application IC的單晶片設計模式，作業系統內嵌於MCU之中，Protocol L1、L2與L3則並存於DSP中，讓DSP StarCode與ARM 11共享單顆記憶體，維持Dual-Code 6顆晶片的改良設計，應用及介面功能則整合在微處理器上，將無須使用應用處理器，不僅省電、面積小，還能自由搭配NOR或NAND快閃記憶體。此種設計足夠讓應用處理器運作，便可以具體實現硬體平台降低成本、低耗電運作的設計內容，並且滿足第三方廠商在應用軟體與作業系統的客製化需求。此款設計製程將從90奈米出發，並朝向65奈米前進，預計於2006年底公布、2007年底首先在日韓市場出貨。

另外在多模設計方面，Freescale平台採GSM/GPRS＋3G的雙模（Dual-Mode）架構，兩顆功率放大器（Power Amplifier）與2顆收發器（Transceiver）分開、GSM與WCDMA分開，整體Data Module依然維持六顆以滿足客製化需求。Freescale在2005年初推出的i.300-30 3G平台，則是一款同時支援GSM/EDGE GPRS/WCDMA的多模解決方案，i.300平台制式（form factor）亦是Freescale支援HSDPA技術的重要媒介，其中對HSDPA的實驗階段下傳速率可達3.6Mbps。Freescale亦透過數位信號處理器核心（DSP core）電路的研發以及半導體新製程的導入，來積極降低功率損耗以及電力消耗的問題。

《圖五　Freescale i300-30 platform roadmap》

至於在3.5G的HSDPA解決方案，除了將基頻升級外，其餘架構一模一樣，因為在射頻電路方面，HSDPA使用和UMTS相同的頻寬以及無線電頻譜區塊，這使Freescale在開發設計時，可以重覆使用先前在UMTS上所運用的技術，以達到降低成本、簡化製程及整合多功能應用的需求。

未來3G在市場要廣被接受，如何達到低耗電（low Power Consumption）是重要關鍵。江建誠認為，資料傳輸架構（Data Mission Architecture）是未來HSDPA應用的首選，因為Data Card只需一個調頻變（Modem）機制，無須更新過多的基礎建設，升級更新速度快，因而會是3.5G世代廣泛被應用的功能。

Philips

Philips針對TD-SCDMA，提出Nexperia7120解決方案，並且組織由天碁科技、Philips、大唐、Samsung、Motorola所構成的T3G聯盟。

《圖六　T3G系統解決方案路線圖》

Nexperia行動系統解決方案7210是針對WCDMA設計、支援UMTS/EDGE和雙傳輸模式（DTM）的多媒體平台，不僅橫跨2G/3G網路，可提升無縫的數據覆蓋率，並與2.5G Nexperia平台6120和5210相容。若要將原來的3G語音和數據服務整合在2.5G覆蓋區域，就需要UMTS/EDGE 技術（亦稱為W-EDGE）支援DTM，在2.5G EDGE和3G UMTS中提供高速傳輸。Nexperia7210平台亦支持Java J2ME、WAP2.0、用於改善音效或視訊的 LifeVibes演算法，並符合多媒體簡訊服務MMS OMA 2.0標準。

Philips半導體行銷業務經理韓德明表示，Philips的3G平台解決方案亦朝向多模設計、重視系統解決與整合多功能特色，藉由互融性IOT測試中心的檢驗過程及自製化（in house）要求（例如應用處理器PNX4008和輔助處理器PNX4004、PNX4000、PNX4008等）達到上述目標。為加強基頻運算能力，Philips在基頻設計上以ARM＋DSP為主要內容，針對軟體應用（software application）提出Pre-Integration的客製化設計。

《圖七　Philips半導體行銷業務經理韓德明》

韓德明預估，就Nexperia平台設計概念來說，3G結合作業系統的相關應用，是未來熱門流行的趨勢。以Nexperia方案生產的3G多媒體手機，可將量產時間縮短6～9個月，並將待機狀態下手機的整體功耗降低約20-30％，成本亦可降低約10-15％。其相關設計概念於2006年下半年將會公布。韓德明表示，2008年是HSDPA開始大放異彩的時刻，DVB-H將是未來3.5G手機普及應用的催化劑。

EMP

EMP手機技術平台事業處副總經理史庭瑞指出，EMP的WCDMA手機平台解決方案，一開始便重視軟硬體結合的客製化設計；EMP亦強調系統解決方案的重要性，因此與電信業者建立緊密合作關係，以縮短上市時程（Time to Market）的作業時間，故互融性IOT測試中心是EMP與手機廠商及電信業者之間緊密聯繫的重要媒介。

EMP的HSDPA手機技術平台U350及U360，是目前市場上體積極小的3.6Mbps HSDPA解決方案：U350平台整合四頻EDGE和單頻HSDPA，U360則是進一步強化三頻HSDPA功能。U350及U360均可支援1600萬色QVGA顯示、400萬畫素相機及3D圖形，此外平台也完全支援多媒體子系統IMS（IP Multimedia Subsystem）以及韌體無線下載功能（Firmware over the air download；FOTA）等。史庭瑞表示，持續研發設計具有開放性作業系統的多功能手機，是目前發展3G產品的具體目標。

《圖八　EMP手機技術平台事業處副總經理史庭瑞》

史庭瑞進一步說明，EMP長期注重終端產品使用者的消費習性，並結合掌握無線通訊專利的優勢，在軟體架構平台著力甚深、採取Pre-Integration的設計策略。因此EMP願意從handset的角度，帶領協力商共同推動3G及3.5G標準。例如藉由手機平台體積微型化策略，以90奈米製程滿足WCDMA/GSM多模的設計樣式。EMP認為，未來3.5G手機平台會以行動電視（Mobile TV）的應用趨勢作為主要設計動力。

EMP在手機平台設計上採用ARM9以及DSP雙核心設計，大致分為兩顆ARM＋DSP以及三顆ARM＋DSP兩種設計架構。在射頻RF設計上，採取兩顆高頻transceiver與一顆低頻WCDMA/GSM的架構，未來將朝向單晶片設計。EMP目前設計平台的重點，在於如何從WCDMA四頻、GSM三頻與其他多模多頻之外，再挪出更多空間以滿足第三方協力商的應用設計需求，並達到低耗電的目標。

史庭瑞表示，唯有延續保有網路端規範定義等專利領先地位，才能掌握3G標準化長期演進的優勢，因此EMP並不排斥在例如class 1的硬體層級外包給其他IC大廠代工，譬如基頻委由TI、射頻交付Philips製造。只是在其他Class 2 reference device以及class 3 被動元件部分，EMP還是堅持以自製（in house）為主。總的來說，史庭瑞認為，目前CPU設計如何更上一層樓，取決於電子技術能否同步成長；而電子技術進步的關鍵，在於通訊技術是否能有突破性進展。

Broadcom

Broadcom在行動多媒體晶片包括BCM2702、BCM2722以及BCM2724等解決方案，目前針對3G手持式裝置所推出的行動多媒體晶片為BCM2722，可同時支援150mW功率消耗的30 fps H.264影像壓縮格式以及只要38mW低功耗、呈現30fps CIF影像品質的MPEG-4/audio影像壓縮格式。Broadcom的VideoCore的兩角形（two-dimensional）省能的DSP架構，可滿足開發商在其平台設計應用軟體的需要，而不必擔心更新其他晶片模組的煩惱。這種彈性設計能使開發商提早作業時程，創造其應用平台的營收空間。

Broadcom的CellAirity多媒體平台解決方案，為開發商擴展多媒體應用的設計空間，其能夠支援VGA畫質視訊功能、800萬畫素相機模組、以及DVB-H和DMB行動電視格式，並且能夠在低於35mW低功耗的條件下，呈現CIF高影像品質的MPEG-4壓縮格式。BCM2133與BCM2141晶片組是CellAirity行動平台的核心，其基頻晶片組為EDGE處理器BCM2133和WCDMA處理器BCM2141的組合，可提供WEDGE連結功能，滿足低功耗、尺寸微型化的需求。BCM2133內有一顆ARM926EJ處理器、RF與audio連結設計的混合訊號，並搭配EDGE硬體加速器，在使用者透過EDGE網路瀏覽網頁、下載電子郵件、觀賞影片時，可降低耗電量。

Broadcom預期在2006年Q2將與一線手機製造商合作推出以第一代以WEDGE技術設計為核心的3G手機，手機平台最近才通過測試，包括全球認證論壇（GCF）與互融性測試（IOT），並與全球基礎建設供應商與系統業者實地進行網路測試。Broadcom認為有能力完成IOT以及和WCDMA與EDGE網路相關的Inter-RAT測試。

未來3G及3.5G手機設計平台發展方向

總結以上，今後3G及3.5G手機設計平台的發展方向可大致分為：（1）手機平台整合化的程度提高，單晶片解決方案設計內容將日漸完善；（2）降低平台設計研發成本，是各IC大廠手機平台解決方案殊途同歸的目標；（3）多媒體處理器成為手機設計平台的核心，追求更快運算速度更快與更強的處理能力；（4）行動上網成為核心服務內容，不過視訊電視（Video Phone）與資料傳輸孰輕孰重，取決於手機平台客製化開放設計的程度；（5）手機軟硬體供應商將朝向整合化的策略結盟道路。

延 伸 閱 讀

未來的平台化解決方案需要支援各種先進的多媒體功能，隨著MP3功能不斷整合到手機中並獲得用戶的廣泛歡迎，要幫助手機生產商在市場上佔據一席之地，毫無疑問手機晶片平台中必須整合MP3功能。還要對其他像MPEG4等視頻應用提供支援。同時手機還需要具備方便連接的應用，例如近距離無線通信、Wi-Fi、Zigbee等先進的連接功能，並且要隨著應用的擴展而不斷升級。相關介紹請見「3G平台:中國手機市場競爭愈演愈烈勝負難料」一文。 圍繞3G電視手機、下一代手機開發平臺以及3G與其他無線網路間的整合，成為業界人士樂此不疲談論的話題，3G與不同無線網路的融合針對哪些市場，這是需要在產業鏈中居於主導地位的營運商通盤考慮的問題！你可在「3G平台瞄準低風險快速上市目標」一文中得到進一步的介紹。 分析NTT DoCoMo和Hutchison等早期跨入3G行動通訊服務業者的推展經驗，缺乏吸引用戶的3G行動電話產品是導致用戶裹足不前的重要因素之一。早期的3G行動電話普遍面臨2G和3G網路的交接（handover）問題，同時在重量、省電性和附加功能等方面均不若發展已臻成熟的2G/2.5G行動電話產品。在「品牌行動電話業者之WCDMA佈局分析」一文為你做了相關的評析。

市場動態

TTPCom宣佈推出專為手機軟體而設的作業平台AJAR 3G。AJAR 3G具備TTPCom 30多項預先整合的應用與第三方大型合作夥伴的20多項應用支援。AJAR 3G的設計能加速手機開發的上市時間，使客戶減少工程資源耗用，而於四個月內達到生產目標。相關介紹請見「TTPCom推出新款AJAR 3G手機平台」一文。 OMAP3430處理器支援所有已知的行動數位電視解碼標準，這種四倍於OMAP2430處理器的視訊能力主要是因為它和TI DaVinci技術一樣都採用TI耗電最佳化的第二代IVA 2+影像、視訊和音訊加速器。OMAP3430晶片透過更強大的IVA 2+加速器讓手機不僅支援視訊會議應用，還能以MPEG4、Windows Media Video 9（VC-1）、H.264和RealVideo10等常見格式錄製和播放DVD畫質的影片。你可在「TI發表最新OMAP 3架構」一文中得到進一步的介紹。 Qualcomm和英華達（Inventec Appliances Corporation，IAC）簽署了一項新的商用3G CDMA用戶單元（subscriber unit）和數據機卡（modem card）的技術授權協議。根據這項專利權使用費的協議條款，Qualcomm已授予英華達開發、生產和銷售CDMA2000以及WCDMA用戶單元和數據機卡產品的專利權授權證。在「英華達取得Qualcomm技術授權　加速進入3G市場」一文為你做了相關的評析。