渐进式开发策略的范例 三星SGH-J750拆解报告

本期的拆解对象是三星公司的SGH-J750手机,该产品是反映蜂窝电话市场背后快速短暂的OEM外包决策、ASIC开发策略和入门方法的实例之一。

从设计本身看，J750借鉴了三星早期设计所采用的滑盖外形。但与早期类似的2G产品不同，J750在2100MHz频带内提供3G(W-CDMA)连接和四频GSM/EDGE功能；基于1.8英寸176x220 LCD和1.3MP/QCIF双相机设计的J750显然不是定位于高端设备。不过，多媒体回放、蓝牙、Java支持、扬声器和众多其它功能使得这款手机在发布之时仍不失为一款比较上档次的3G产品。

滑盖设计导致外壳复杂化，而J750的结构很好地借鉴了早期的设计，从而降低了这个新3G手机的生产和加工成本。由于有两个键盘和差不多两个直板手机大小的塑料铸模，这种滑盖外形需要相当复杂的“内部骨骼”才能支持铰接移动以及在上半部分和下半部分之间滑动电气连接。外壳采用更复杂的塑料和塑性合金无疑算是对早期加工技术的重要复用。事实上，三星通过内部创新将3G功能引入先前的2G工业化设计，从而节省了大量开发时间(成本)。



J750的电路大部分位于本文图示的微过孔积层电路板上，而这个电路板位于支持较大数字键盘的下半部分盖板上。上盖板中的第二块电路板基本上是用于显示屏和数码相机，它们通过一条柔性电缆连接到下盖板的主板上。在手机合盖时使用的小型导航键盘也被设计进了较为简单的上部PCB中。

除了复用的工业设计之外，值得注意的是三星对芯片组的选择。令人惊讶的是，作为高通(Qualcomm)3G手机芯片组的长期用户，三星公司在J750中却选用了博通(Broadcom)的第一代3G“CellAirity”平台。博通的这个蜂窝产品共有三个部件,即BCM2133、BCM2141和BCM59001，分别用于基带和电源管理。BCM21xx器件完成双模(GSM/W-CDMA)基带功能，而BCM59001则实现电源和其它模拟系统功能。蓝牙部分用的也是博通芯片，配套存储器采用三星自己的堆叠式裸片封装，NOR、OneNAND和p-SRAM容量都是32MB。

博通赢得的这个三星手机设计并非唯一的杰作——博通的3G双元件基带设计选择同样引人注目。BCM2133是2007年我们在拆解单GSM功能手机时就遇到的一个器件。而如今，在J750中我们发现它与第二块用于W-CDMA的协处理器配对使用。对此的逻辑推断是，博通采取了渐进式技术方案，即保护2G芯片设计投资，然后通过加配元件的方式来实现3G功能。这种做法使得全新的ASIC开发暂缓进行，以便缩短上市时间，并保持了2G客户的芯片供货连续性。


J750中的3G收发器采用英飞凌(Infineon)的PMB6295，它也成功运用了渐进策略。就像博通的蜂窝平台一样，英飞凌的收发器设计也体现了分而治之的精髓，将原有的2G射频硅片和实现W-CDMA收发器功能的第二块芯片结合在一起。眼尖的读者可能还发现，这个收发器也是上市已经两年的苹果3G iPhone系列手机的选择。

事实上，我们可以通过这两款手机看到相同的芯片级架构模式。J750采用的博通双芯片基带方案几乎就是iPHone 3G和iPhone 3Gs基带芯片的翻版，后者采用的是英飞凌的双芯片解决方案。在iPhone的英飞凌器件中我们同样发现了传统的2G基带硅片和第二个更新的W-CDMA协处理器组合。与博通分成几个独立封装不同，英飞凌采用单个堆叠式裸片封装方式，但在其它方面二者是相似的。

之所以采取这样的硅片划分，简言之，是时间、金钱方面的原因所致。复杂ASIC开发的工程量增长有时会被严格的蜂窝电话推出时间表所压制，因此IC制造商将复用和增量设计作为应对紧迫时间的武器。由于具有众多的门数和丰富的软件协议堆栈(或复杂射频模拟电路)，经验证的设计可以在之前的基础上更快地实现。

典型的复杂ASIC开发周期可能需要12至24个月，赢得设计需要0至6个月时间，大批量蜂窝电话上市的时间需要12至18个月，全新的无线平台要想盈利可能需要24至36个月。最悲观的观念是，从概念到盈利很可能需要长达4年的时间，而成功与否还依赖于迎合流行手机趋势的OEM芯片组选择。

渐进式方法是指先前的设计可以通过较小的ASIC附加软件升级，以便缩短开发周期，满足充满挑战的市场要求。就软件投资而言，赢得一次设计可以增加以后更多设计胜出的机会，从而形成一个螺旋形向上的成功轨迹。当然，这种方法也争取到了开始并行实施更高集成度/单芯片方案的时间。

当然，渐进式方法不能保证一定成功。从我们收集的广泛数据来看，三星公司仍偏好高通平台。J750中选用博通平台也许反映了三星想通过试用来自主要供应商以外的新芯片组，以便时刻保持竞争优势。事实上，三星似乎想权衡一下这种激烈竞争带来的成本节省与新平台开发成本之间的利弊。

到目前为止，博通的第一代CellAirity芯片组还没有在三星后续的3G手机中普及开来，但如上所述，由长期开发循环表征的产业正在悄然发生变化。因此，在将来的某个时候，博通的介入仍可能实现盈利。博通平台在J750中满足了早期的设计窗口要求并得到了OEM的青睐，其下一代3G芯片组越早推出，则越能享受到融入设计的更好前景。尽管J750以及iPhone中反映的渐进式方法是否是昙花一现仍有待观察，但随着4G解决方案浮出水面，我们可能会看到相同的模式复现。