GSM/GPRS/EDGE過去十年的成長迅速，符合經濟效益的解決方案不斷出現，不但幫助價值鏈所有成員實現產品商業化，還在自由競爭的市場環境裡滿足消費者需求。WCDMA是GSM/GPRS/EDGE升級的選擇，不少技術開發商都在為這套開放標準提供最具競爭力的解決方案。許多因素促使GSM/GPRS/EDGE（2.5G）成為全球應用最廣泛的無線技術，同樣地也幫助WCDMA（3G）贏得市場勝利和消費者青睞。

手機製造商既要同時設計2.5G和3G手機以及管理相應的研發資源需求，又要滿足日益增加的手機客製化和差異化要求，這對研發資源和設計週期都造成極大壓力，廠商必須採用新的產品研發方式才能克服這些挑戰。廠商與其把某個領域或地區的需求當成獨特的工程問題來處理，倒不如發展新方法讓硬體和軟體解決方案能夠適用於所有市場領域和標準，同時讓大眾市場手機以最平順的方式從2.5G升級到3G技術。

OMAP-Vox平台是德州儀器（TI）推出的整合式無線手機平台，能有效滿足市場從GSM/GPRS/EDGE升級到WCDMA的需求。OMAP-Vox解決方案的基本理念是手機製造商需要一條從2.5G到3G平順的升級路徑以及儘可能重複使用硬體和軟體，這樣才能縮短新產品上市時間和降低成本。

3G市場需求與意義

3G市場對應用和數據機效能的期待很高，高階3G無線用戶希望手機能支援各種高效能應用，像是視訊會議、上網、多人網路遊戲、百萬畫素相機和行動電視。除了支援這些功能的高階手機外，市場對僅提供部份功能的手機也有很大需求，例如有些手機著重於電玩功能，有些則以音樂下載和播放以及特殊相機功能為主。大眾市場消費者期望他們的手機能以低成本支援這些功能，使其功能性超越2G市場的同級產品。

不同地區對手機功能會有不同要求，像是支援的語言和應用就可能出現差異。某地區的熱門應用可能在另一地區受到冷落，例如日本和部份亞洲地區非常重視伴唱功能，美歐很多地方則有龐大的藍球、足球、板球和橄欖球等運動迷。這些針對運動、音樂和其他應用量身訂製的產品會讓消費者更樂於使用電信業者提供的應用服務，進而為電信業者創造更大的使用者平均營收。

手機設計需要龐大的研發資源，新產品上市時間通常也很緊迫，廠商因此要有一套彈性方法支援加值手機、多功能手機、智慧型手機和多媒體智慧型手機等傳統市場領域。製造商須能彈性運用同樣的硬體和軟體平台來滿足不同的市場需求，這需要硬體提供充份的處理效能和應用彈性以支援多種解決方案，同時儘量在3G設計中使用現有的2.5G元件。

傳統的手機設計方式是為不同市場提供不同的產品線，這種做法非常適合2.5G市場的無線裝置製造商。然而隨著市場從GSM/GPRS/EDGE全面升級到WCDMA，市場區隔將變得更多元和更細緻，廠商將面臨研發資源過於分散、產品開發成本節節上升、新產品上市時間不斷縮短和其它手機製造商的競爭日益激烈等各種挑戰。因此廠商需要更好的方法來有效運用研發資源、提供應用彈性和客製化能力以及加快新產品上市腳步。

OMAP-Vox技術架構

OMAP-Vox平台是以TI的無線手機架構OMAP技術為基礎，能提供具擴充性的解決方案，同時確保所有應用領域和數據機技術都能重複使用既有設計。(圖一)是OMAP-Vox在既有產品和獨立式OMAP產品環繞下的發展藍圖。

《圖一　OMAP-Vox產品發展藍圖》

TI OMAP-Vox系列元件把整合式OMAP應用處理器的效能與數據機功能結合。該平台提供系統解決方案，包括整合式數據機與應用處理器、射頻、類比和電源管理功能、協定堆疊軟體、應用軟體套件、機型預先通過認證的手機參考設計和應用開發套件。其數據機技術能在共用硬體上執行動態組合的各種應用和基頻通訊功能，擴充性良好的硬體架構則能提供充份效能讓數據機和應用在ARM和DSP組成的單一處理核心上運行並共享資源。TI的OMAP-Vox平台還為所有數據機和應用元件提供彈性的開放界面，這使其得以透過升級支援更多功能，廠商也能進一步實現手機創新。

如(圖二)所示，TI OMAP-Vox技術可以讓3G繼續使用2.5G數據機和應用軟體，讓既有研發成果發揮最大效益。標準架構的相似性有助於現有軟體的重複使用，將替製造商節省軟體研發時間和降低研發成本。廠商只要採用OMAP-Vox架構就能在3G平台繼續使用已通過考驗的2.5G軟體。這套新技術平台還會獲得TI OMAP平台社區的全面支援，這個由應用軟體開發商、系統整合和開發工具供應商組成的全球網路會幫助客戶進一步加快上市時間，讓製造商迅速推出各種新手機以滿足2.5G大眾市場的需求，然後再於適當時機升級至3G技術。

《圖二　平台共同性讓軟體能夠重複使用》

TI OMAP-Vox解決方案還採用M-Shield行動安全技術以滿足行動通訊業者、製造商、內容供應商和金融服務的嚴格安全要求。這些安全功能都是硬體加速器，可以增強終端裝置安全性、交易安全性和內容安全性，同時避免軟體解決方案的作業延遲和風險。

這種高整合度的新方法不僅能量身訂製手機以滿足不同市場的需求，還能幫助設計人員解決許多其它困難問題，包括前面提到的研發資源需求。另外OMAP-Vox還能提供以下優點：

• ●更低的系統成本：OMAP-Vox平台把數據機和應用技術整合至同一顆元件，不但零件數目少於採用獨立式應用處理器的設計，系統成本也變得更低。另外由於數據機和應用功能使用同樣的記憶體子系統，系統還能節省記憶體零件以進一步降低成本。





• ●外型更精巧的手機：TI的OMAP-Vox技術能減少電路板零件數目，使得手機外型變得更精巧。





• ●彈性更高的數據機：OMAP-Vox系列的彈性架構能支援GSM、GPRS、EDGE和WCDMA等標準。元件產品藍圖還將HSDPA等技術納入考量，這種技術的無線資料速率最高達14.4Mbps，大約是現有纜線數據機的十倍。





• TI不久前推出OMAPV1030元件，這顆OMAP-Vox系列首款產品採用90奈米低功耗數位製程並支援GSM/GPRS/EDGE數據機，可用來開發每秒30格畫面的QCIF視訊、百萬畫素相機、彩色液晶螢幕和互動式2D/3D遊戲等各種應用。此系列產品將來還會透過架構相似性和軟體重複使用性等設計理念繼續支援3G市場的不同應用領域。





• OMAPV1030架構如(圖三)所示，

《圖三　OMAPV1030在GSM/GPRS/EDGE產品中的硬體架構》

包含兩組通用處理引擎、數據機邏輯電路和連結週邊。元件內含的ARM9微處理器專門執行數據機功能和應用，DSP子系統則由TI的DSP平台構成，負責執行數據機功能和部份多媒體作業。這些處理器可根據所要執行的軟體來彈性規劃運用，這種可程式能力讓相同處理器亦能用於WCDMA設計。架構分割也經過特別安排，使它不必改變基本設計就能增加WCDMA數據機功能，這能確保目前正在發展2.5G裝置的手機製造商將來會在3G裝置看到類似架構，並且重複使用既有的研發成果。由於OMAPV1030是以OMAP架構為基礎，所以針對OMAP獨立式處理器市場發展的應用也能在這顆元件執行，這種設計理念還能延伸到使用更新型處理器、數據機電路和連結界面的未來產品。

OMAP與OMAP-Vox平台

雖然OMAP-Vox之類的整合式解決方案會進入主流市場，但由於最高階應用剛出現時都會採用OMAP等獨立式應用處理器，所以市場對這類產品仍有很大需求。TI預期最先進的應用首先會由獨立式處理器提供支援，然後再由OMAP-Vox等整合式解決方案接棒。這表示高階多媒體手機未來幾年仍將使用獨立式處理器，許多OEM製造商還希望使用不同廠商提供的應用處理器和數據機，獨立式應用處理器就能提供所需的設計彈性，使OEM製造商能夠根據自己的業務和技術需求量身訂製解決方案。

半導體技術將繼續朝向65奈米和更精密製程前進，耗電量更小和效能更高的晶圓製造技術將會出現，並且獲得行動裝置的基頻數據機採用。TI數位射頻處理器（DRP）架構之類的數位射頻解決方案會改變射頻功能的實作方式，帶動成本下降和效能強化。日新月異的應用會驅使客戶採用3G產品，最終並將迎向4G時代。無線手機的複雜性和功能特色會隨著技術進步而不斷增加，無線掌上型產品也將成為個人運算裝置的最佳選擇。（作者任職於TI德州儀器）