利用CMOS技术 在英特尔微处理中嵌入射频驱动IC

不久前，英特尔公司在美国旧金山举办了开发者论坛“IDF2012”（2012年9月11日～13日）。新一代微处理器“Haswell”、通过USB为笔记本电脑供电的“USB PD”、60GHz频带毫米波无线通信，等等本届会议有很多话题。

其中，笔者最感兴趣的要数英特尔首席技术官（贾斯汀·拉特纳）在最后一天发表的主题演讲。因为是首席技术官，拉特纳每次在主题演讲中都会谈到近未来的技术趋势，此次的主题是无线通信。在演讲中，拉特纳表示，利用CMOS技术制作无线通信中使用的多个射频（RF）电路块、将电路块与微处理器集成于一枚芯片的技术是未来的趋势之一。作为此类技术的示例，拉特纳介绍了在笔记本电脑用微处理器中集成Wi-Fi的RF收发器电路和功率放大器的做法。

Wi-Fi成为微处理器的一项功能

英特尔公司一直热衷于研究利用CMOS制作RF电路的技术，在以往的IDF上，也曾发布过利用数字CMOS技术制成的RF电路试制品。拉特纳此次介绍的在SoC中嵌Wi-Fi RF收发器电路的技术，其实是基于2012年2月在美国旧金山的ISSCC 2012上的演讲中发表的技术。通过使用32nm工艺的RF CMOS技术，芯片中除了RF收发器电路之外，还集成了功率放大器、低噪声放大器和片上稳压器等器件。

通过利用CMOS技术，作为RF电路主要IC的RF驱动IC，绝大多数部分都已经实现了数字电路驱动。通过减少频率变换的次数省去了模拟滤波器，并且在放大器中也采用CMOS技术。蓝牙和WiFi的收发IC就是这样的例子。由此可见，此次谈及的在与SoC共用的芯片上嵌入RF电路的想法早已有之。但在笔者来看，英特尔尝试在集成了Atom内核的SoC中嵌入RF驱动电路的行动非常有冲击力。

如果该技术真正投入实用，对于开发无线电路（RF电路）的企业群和行业应该会产生重大影响。以智能手机为例，现在，应用处理器（以及基带LSI）与 WiFi收发IC是安装在不同基板上的，WiFi收发IC使用的功率放大器和低噪声放大器等RF前端电路也大多为外置。而英特尔此次试制的SoC不仅集成了WiFi的RF收发器IC，甚至还能够由微处理器实现功率放大器、RF滤波器等RF前端电路的部分功能。可见，英特尔不仅瞄准了RF收发器IC生产商的领域，还把功率放大器和滤波器也纳入了视野。

也就是说，这种集成RF电路的技术，不仅对生产WiFi RF收发器IC的博通（Broadcom）和高通（Qualcomm）来说会产生强有力的竞争，对开发RF前端电路的日本部件厂商也有可能造成威胁。

当然，博通和高通估计会加快功能整合的速度。数年后，WiFi和蓝牙的RF收发器功能或许会成为智能手机应用处理器的一项功能。再过上几年，3G和LTE的部分RF电路功能或许也会加入到处理器中。

英特尔这次介绍的RF技术究竟能够集成多少功能？关于这一点，虽然不明朗的地方还有许多，但是，英特尔将来肯定会为了在微处理器中尽可能多地集成功能而不断推进开发。我们应该意识到，在微处理器微细化的进程中，功能集约是必然的潮流，就连一直被视为无法集成的RF部分早晚也将成为集约的对象。

今后，英特尔究竟会如何推进这项技术？根据不同的使用方式，这项技术或许会给作为其用户的设备厂商带来新的商品概念。看来，英特尔在2013年ISSCC和IDF上发布的成果依然不容错过。