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泛网时代的移动通信解决方案

泛网时代的移动通信解决方案. 2005.5. 株式会社瑞萨科技. 面向移动电话的解决方案 SH-Mobile 的市场状况 支撑 SH-Mobile 的技术 SH-Mobile 规划 面向最新 3G 移动电话的 SH-Mobile3A SH-Mobile 软件解决方案 SH-Mobile 价值链的构筑 RF 解决方案. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 面向移动电话的解决方案. 通过各种多媒体化手段实现应用功能的增多. 多媒体化. 网络发送音乐. 地面数字信号播放 （ H.264). 电子钱包.

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泛网时代的移动通信解决方案

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  1. 泛网时代的移动通信解决方案 2005.5 株式会社瑞萨科技

  2. 面向移动电话的解决方案 SH-Mobile的市场状况 支撑SH-Mobile的技术 SH-Mobile规划 面向最新3G移动电话的SH-Mobile3A SH-Mobile软件解决方案 SH-Mobile价值链的构筑 RF解决方案 1 2 3 4 5 6 7 8

  3. 面向移动电话的解决方案

  4. 通过各种多媒体化手段实现应用功能的增多 多媒体化 网络发送音乐 地面数字信号播放（H.264) 电子钱包 Avatar chat电影電話 3百万像素相机 电影(VGA30fps) 电影電話 NTSC/PAL TV 输出 2百万像素相机 电影(QVGA30fps) 装载各种功能的移动电话 模拟电视调谐设备 FM 收音机调谐设备 NO.1 NO.1 NO.1 130万像素相机 电影(QCIF) 汽车导航系统 数码相机 数码摄像机 地理导航系统 IC录音机 NO.1 NO.1 硅晶音响 打印机等商业用途 电子记事本 机器人/工业用 3D图像 相机VGA 游戏JAVA 彩色液晶(TFT) 家庭娱乐 电子辞典等 下一代音响 相机CIF 彩色液晶(STN) 移动上网(WAP/i-mode) 2G 2.5G 2.5G-3G 3G 移动电话的时代

  5. 应用功能的无分界化 面向泛网时代，多媒体化的移动电话出现从「通信」向「应用」的巨大变化趋势 TV 多种应用功能 集于一部手机中！ 数码照相机 ＶＴＲ 便携式ＡＶ 数码摄像机 钱包 汽车导航系统 照明控制 辞典 日程管理 控制空调 遥控器 电子游戏

  6. 应用处理器ＳＨ-Ｍｏｂｉｌｅ概念图 ＲＦ SP MIC 音源ＩＣ SystemBUS 时钟ＩＣ 64MF 64MF 32MF 32MF 8MS 8MS ＩｒＤＡ 16FC 16FC 16FC 16FC 256 Stacked Memory Stacked Memory RGB × Sub 320 LCD （动画MEPG４） LCD CAMERA 电视电话 动画邮件 动画播放 传感器 相机 DSP 应用处理器 大型化･高精细化 • ・人体认证 • ・蓝牙 • ・密码技术 • ・各各种传感器 • ※音响类 • MP3/AAC/AC3 • AMR/WMA • G.72** • ATRAＣ３ • ※图像类 • MPEG2/4 • JPEG2000 • PNG/GIF • JAVAH.W. • 2D/3D • 各种过滤器 • 图像的加工编辑 • 旋转 GPS 存储器 • SDRAM • SRAM/PSRAM • SuperAND 位置信息 多种方式并存 卡 SD(CPRM) MMC MS 非接触ＩＣ 基带 ＬＳＩ 以通话为主的 移动电话 支持百万像素 多功能化的 移动电话 高画质・ｆｐｓ増加 精度提高・高速显示 容量更大・多样化

  7. 多媒体加速器平台 移动电话应用功能开发平台 显示功能 ●LCD控制器 无线通信功能 ●HPA ●RFIC 应用处理器 安全性 基频处理器 ●SH-Mobile ●IC卡用微控制器 移动电话的综合解决方案 ＴＶ调谐器 ●VIF、SIF 数据存储功能（存储器） ●SiP、MCP ●闪存卡（MMC)

  8. 瑞萨在全球市场中的位置 占有GSM市场55%的份额 SH-Mobile 控制了多媒体 的关键特质 射频 SP MIC CTRLUNIT LC 低级波段 LSI LC 声音IC P/2 LC 图像 MPEG4 PNG/GIF JAVA 2D / 3D 过虑 图像编辑 旋转 H.264 JPEG DivX LC Biometrics 安全性 蓝牙 图像传感器 音频 MP3/AAC/AC3 AMR/WMA G.72** AAC+/AAC++ 雷达跟踪忠心 PLL (/2) BRIGHT HWXR591 /2(4) IrDA PLL 配电控制 GSM 高功率放大器 应用处理 (/2) P/2 /8 PF08151B B6e 高功率放大器, BRIGHT(RFIC) 数码模式/ 芯片装置 电荷藕合器件传感系统 卡 YUV 三原色 CCD 传感器 AFE ADC 数码数字 信号处理 TG I/F DC-DC 存储器 液晶显示器 SD(CPRM) CMOS 传感系统 YUV 三原色 数码数字 信号处理 CMOS 传感器 I/F AFE ADC 256 RGB × 320 MMC FLASH LPSDRAM / DDR SRAM/PSRAM SuperAND 低端 液晶显示器 MS Contact-less IC card 瑞萨公司34％的收入来自于 移动通讯领域 占有彩色液晶显示器 30％的市场份额

  9. SH-Mobile 的市场状况

  10. SH-Mobile: 被市场证明的解决方案 24 家公司已经承诺使用SH-Mobile 2003年的芯片供应量超过一千五百万。预计2004年供应量达到二千万 超过169家企业加盟 “SH-Mobile 协会” (经营者,软件开发商,OS 经销商,工具制造商, 内容供应商,IP 经销商,系统集成商) 欧洲主要的GSM 手机制造商已在2004-05 GSM/GPRS 平台上采用SH-Mobile 应用处理器 用SH-Mobile驱动的3G (FOMA) 手机计划在04年第四季度上市

  11. SH-Mobile 在全球被应用在了一百多种的移动电话中

  12. 支撑SH-Mobile 的技术

  13. SH-X 待机电流节省96％ 86μA 实现低功耗的技术 1 芯片内电源分离 依靠CPU芯片的电源分离实现低功耗 　－达到0.4mW/MHz 　－周波数　216MHz@1.2V(手机用) 400MHz@1,2V（高性能版) SH-Mobile3的低功耗技术 芯片内电源分离 SH‐X：开发计划名 芯片 电源开关1 内置电源开关 CPU, 缓冲存储器等 命令缓冲存储器 URAM,寄存器 核心电源 I／O控制 CPU核心 电源 开关2 I／O电源 ISSCC 18.6 A Resume-Standby Application Processor for 3G Cellular Phones

  14. 实现低功耗的技术 2 新构造SOI CMOS设备技术 在SOI（Silicon On Insulator）CMOS中开发SOI技术「新构造车身电压控制SOI（ABC-SOI）」 ，该技术具有在谋求低电压化的同时提高运转速度的新构造。 SOI 晶体管构造 实现直接将车身连接到分离酸化膜下的SOI层。 SOI CMOS 科技矢量 到2009年、达到以0.6V的低电压实现1.8GHz高速运转的目标。 直接与本体接触 门户 门户 本体 嵌入式酸化膜 硅板 SOI层

  15. ＳｏＣ（ＣＰＵ+ＡＳＩＣ） ＳＤＲＡＭ 闪存 ＳＤＲＡＭ （中2枚） ＳｏＣ （ＣＰＵ+ＡＳＩＣ） 瑞萨的SIP生产实绩：累计110M个(2001年～) 小型化技术 1 瑞萨的“SIP（Solution Integrated Product™）” 优点 栈叠SIP ～世界顶尖水平的小型化技术～ ITDM制造商 提供系统解决方案 通过五个芯片的封装 缩小了80%的面积实现小型化 计划・设计・咨询 短ＴＡＴ开发・量产化 Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 强大的CPU芯片群 始终如一的设计体制 丰富的IP提供 测试技术 实际组装技术

  16. ＳＷ Ｃｏｕｐｌｅｒ ＳＷ ＨＰＡ Ｈｙｂｒｉｄ 实装面积 减少６５％ ＡＰＣ （Ｄｅｔｅｃｔｏｒ） （Ｅｒｒｏｒ ａｍｐ） Ｄｉｓｃｒｅａｔ ＨＰＡ 　 ＋ ＡＰＣ ＭＭＩＣ ６４（８×８）ｍｍ２ １９０ｍｍ２ 小型化技术 2 改良Si-DMOS过程的面向GSM手机 功率放大器的小型化技术 通过对Si-LDMOS过程的改良，实现芯片上的功能集成化，并且新增加了内置输出功率自动调节功能，实装面积减少了65% 以 往 瑞萨的小型化技术

  17. 三菱电机 量子密码 Camellia MISTY KASUMI 日立制作所 MUGI MULTI-So1 M6 MULTI4 MULTI2 安全性技术 内容安全性解决方案 日立制作所和三菱电机的各个研究所成果的实际运用 内容安全性ＩＰ 区域密码 国内大学 其它公司 ＭＩＳＴＹ ＫＡＳＵＭＩ ＤＥＳ ＡＥＳ 国内外标准化 Ｃａｍｅｌｌｉａ 将各种密码数字IP化 运用于各种产品 ＣＲＹＰＴＲＥＣ ＩＳＯ／ＳＣ２７／ＷＧ２ ＮＥＳＳＩＥ 连续密码 ＭＵＬＴＩ ２ 海外共同研究 国内大学 其他公司 ＭＵＬＴＩ-ＳＯ１ ＭＵＧＩ Ｍ６

  18. SH-Mobile 规划

  19. ~400MHz@0.18um ~600MIPS/1.6GMACS 64bSIMDISA128b FPU ~133MHz@0.18um ~173MIPS MMU, Cache,DSP ~100MHz@0.25um ~130MIPS Cache, DSP,FPU SH-Mobile CPU 芯片规划图(～2009) NOW High Performance SH-Mobile X3 Core High Performance & ”LowPower”for MobilePhone SH-Mobile X2 Core Planning @65nm SH5 Core SH-Mobile XCore 600MHz /1200MIPS /4.2GFLOPS @90nm SH-Mobile Core 400MHz /720MIPS /2.8GFLOPS @0.13um SH4 Core ~266MHz@0.18um ~480MIPS/1.8GFLOPS 2way SuperScaler 128b FPU Planning SH3-DSP Core 133MHz /173MIPS @0.15um SymbianOS Support 133MHz /173MIPS @0.18um R-STBY Mode(New! mobile low Power Mode) SH3 Core 2way Super Scaler Archtechture Rich H.W. Accelarator(MPEG4,3DGAME,JAVA,Sound.....etc) JAVA H.W. Extention(6.5eCM/MHz:w/w No.1 Hi-speed JAVA) SH2 Core Rich Internal Memory(URAM,Cache,XRAM,YRAM,CommunicationRAM....etc) U-STBY Mode(mobile ultra low power consumption) MFI (Easy Connectable to ANY baseband LSＩ) SH1 Core

  20. SH-Mobile全产品线(～2007) Under development SH-Mobile X2 Core SH-Mobile Core SH-Mobile XCore SH3-DSP Core 180nm 150nm 130nm 90nm SH-Mobile4 Frontier SH-Mobile3AS 系统单芯片LSI2 SH-Mobile/FOMA GSMB.B. Integrated HSDPA EDGE With NTTDoCoMo SH-Mobile3A 系统单芯片LSI1 SH-Mobile/FOMA GSMB.B. Integrated With NTTDoCoMo SH-Mobile3 SH-MobileV2 Multi Media SH-MobileA SH-MobileV2L SH-MobileV SH-MobileV2S SH-Mobile1 SH-MobileJ4 SH-MobileJ3 Smart Phone SH-MobileJ2S SH-MobileJ2 SH-MobileJ SH-MobileL3 SH-MobileL2 Feature Rich SH-MobileLS SH-MobileL 2002 2003 2004 2005 2006 Timeframe

  21. SH-Mobile 目标技术 New Archtecture SH-Mobile4･5 低功耗模式 R-STBY U-STBY SH-MobileA/3 系统处理 和FOMA B.B. 的单芯片化 相机性能的提高 相机内置DSP 相应提高像素数 (Over5MPixel 外部存储器的 MCP化 256MbitDDR /SDR 音频处理专用DSP 支持地面数字信号 和GSM/GPRS B.B. 的单芯片化 新音响应用 CPU性能的提高 SH-X SuperScaler 对应H.263/H.264 非接触卡对应 和GSM/EDGE B.B. 的单芯片化 密码处理/安全性处理 动画性能的提高 VPU3+ VGA30fps化 总线性能的提高 SuperHywayBus 高精彩fillet ring技术 MFI新模式添加 Global Chipset Solution的构筑 图像性能的提高 PowerVR.MBX Lite 新电源管理 HSPDA的应用 Linux CEE平台的构筑 SymbianOS平台的构筑 w-T-Engine平台的构筑

  22. 面向最新3G移动电话的SH-Mobile3A

  23. SH-X core 200MHz XYRAM 16kB CACHE Data:32kB Inst:32kB DSP CPU IIS ♪ ♪ PCM CODEC Audio CODEC FM IC ♪ ♪ ♪ VIO5 VPU4 VLC DCT ME Q YUV RGB YUV RGB ⇔ ⇔ H.264 VGA30fps OSD/HWC OSD/HWC VLD iDCT MC iQ P in P P in P Digital Filter Digital Filter SIM Card IF Rate control De-modulation OFDM/CDM TS Decoder TV Display SH-Mobile3A系统结构 • Enable Low Power DMB (DMB Engine embedded) • H.264 Full Hardware (max. VGA30fps encode/decode) • TS Decoder • SIM Card IF (for CAS, de-scrambler) Low Power Consumption For PMSB/DTB !! SH-Mobile3A (0.13μm) RGB I/F SYS I/F Sound Engine LCD Ctrl MMU MSM BB.LSI RF 16-/18-bit V_sync H_sync RGB etc. Echo Canceller PCM/IIS/SPDIF Sampling rate Control 16bit Stereo 262K Color LCD Power Manager JAVA MFI3 (Baseband I/F) 16-bit SRAM Ctrl NOR Flash PSRAM/LCDM 16-bit Super Hyway Bus FIFO MODE MFRAM Graphic Engine URAM 128kB Peripherals DMAC x 6ch UBC/AUD/H-UDI/CPG/ INTC/TMU/GPIO/RWDT/ KEY/SIOF/SIO/SCIF SDRAM Ctrl LP-SDRAM 32-bit Z3D-IIISH 700kTri/s Key Flash Ctrl 8-bit NAND/AND Flash < 2G bit Camera Engine Super Hyway Bus 5M pixel camera module JPEG H.W. Realtime DMB Engine Camera Signal Process AFE ADC CCD Sensor 8-bit 10-bit VOU SIM card for CAS BT601/656 IIC Card I/F USB Tuner USB2.0 (function) SD/MS/ MMC DMB Tuner Chip set Preliminary

  24. 图像引擎IP产品线 Ver9 Middle ware WMV Ver8 Middle Ware Real Video MPEG-4 AVC/H.264 VPU4 3A, 4 H.264Dec Middle ware VPU3 MPEG-4ASP （B-VOP) J3, V2, 3 VPU2 MPEG-4 Middle ware SH-MJ2 MPEG-4 Simple Profile 15fps 30fps 15fps 30fps 15fps 30fps QCIF CIF VGA Performance(Image Size and Frame Rate)

  25. 照相机引擎规划图 SH-Mobile 4 5MPixel JPEG Acc VIO5 5MPixel Camera VIO (Video IO IP Roadmap) VIO4 3MPixel Camera SH-Mobile3A 5MPixel JPEGAcc SH-Mobile 3 3MPixel VIO3 UXGA Camera SH-Mobile A 3MPixel Camera-DSP SH-Mobile V2 3MPixel SH-Mobile J3 3MPixel JPEG Acc SH-Mobile V 2MPixel SH-Mobile L2 3MPixel SH-Mobile1 SH-Mobile J2 2MPixel SH-Mobile L 2MPixel SH-MobileJ 2003 2004 2005 2001 2002

  26. 3D图文可升级解决方案 Required performance H/W solution PowerVR MBX Lite 1Mega - poly/s • For Performance oriented arena Z3DIII high-end products Approx. 50-100Kpoly/s • For Cost sensitive arena mid-end products S/W solution high-end products low-end products mid-end products

  27. 数码发送的演示 -1波段无线数码电视系统-

  28. SH-Mobile3A技术的特点 ■ SH-Mobile对于每种DTV系统都有不同的解决方案 (DVB-H, DMB, ISDB-T) ■SH-Mobile具有利用低能量消耗来进行H.264解码的优势 ■具备各种音频解码器 ■SH-Mobile无需外部电压控制晶体振荡器来恢复时间设置(性价比的一大优点)

  29. SH-Mobile 软件解决方案

  30. 顾客应用程序 芯片・ 应用软件 芯片・ 中间件 OS μITORON SH-Mobile 标准驱动程序 客户 控制器 Camera LCD 多媒体・加速器・平台 电影、音乐播放、图像编辑等 相互作用软件 动画播放 动画记录 相机摄影 辅助板 编辑静止图像 2D绘画 加载器 动画记录・播放中间 JPEG MPEG-4编码器・译码器 PNG MP3、AAC译码器 文件系统 瑞萨的技术 AMR CODEC 二维图形中间 MFI UART GPIO SIO VIO Timer 客户 目标板 SH-Mobile LSI

  31. SH-Mobile 多媒体用中间件(瑞萨提供) 图像・映像 音响 WMV RealVideo ATRAC3 Plus H.264 RealAudio 通信・　　　音频压缩 Progressive JPEG Enhanced AAC Plus AAC Plus WBMP ATRAC3 AMR-WB 3D Graphics WMA 2DGraphics AMR MPEG4 AAC AEC 系统整合 JPEG MP3 G.726 Videophone System PNG ParallelPlayer G.729A AVSync Editor G.723 SD-Binding AVSync Recorder SD Voice Recoder AVSync Player SD Audio Player MP4 Storage System

  32. SH-Mobile3整合平台环境 面向下一代移动电话系统开发的综合解决方案 Device Driver. Middleware. E10A-USB(超小型JTAG ICE) OS Application Software. USB HEW(GUI Software) 配备QVGA2.2” 主液晶/背面辅助液晶画面、 百万像素的CCD相机和立体声音响话筒、支持折叠式薄型设计(16mm)、锂离子电池工作和各种调制解调器卡的连接

  33. SH-Mobile 价值链的构筑

  34. 合作和协作的推进 SH-Mobile协会的设立 单芯片LSI的共同开发 策划制定下一代移动电话用高速互连 『Mobile Video Interface』 在SH-Mobile技术的基础上，共同研发在中国的AVS-M移动电话 Shanghai Institute of Computing Technologies 面向下一代移动电话的Java™加速器以及 SuperHTM结构技术 （美国）

  35. 合作和协作的推进 SH-Mobile协会 在全球范围内形成合作伙伴关系、提供解决方案 通信提供商 终端生产商 瑞萨 下一代新技术平台 综合解决方案 ■ 共同市场营销 ■ 提供许可 ■ 技术支持 系统软件/ Middleware 零件生产商 系统整合商 ＩＰ 提供商 内容 提供商

  36. 合作和协作的推进 SH-Mobile协会 - Over 169 Partners -

  37. 合作和协作的推动 和NTT DoCoMo公司的共同开发 SH-X2芯片的性能・特征 ■周波数 266MHz ＠1.2V（手机版） 600～800MHz ＠1.0V（高性能版） ■0.3mW/MHz ■面向低电力的提高・命令cash way预测・多种clock周波数、CPUclock比的选择 ■多芯片对应 共同开发LSI概念图 ベースバンドＬＳＩ 基带LSI ＦＯＭＡ （Ｗ-ＣＤＭＡ) ＧＳＭ FOMA （W-CDMA) GSM ＳＨ-Ｍｏｂｉｌｅ （次世代ＳＨ-Ｘ２コア） SH-Mobile （下一代ＳＨ-Ｘ２核） 技术优势 共同开发的要点 ・采用90nm先进的低功耗处理技术 ・更进一步提高性能、实现了低功耗的SH-X2芯片 Ｐｏｉｎｔ １ NTTDoCoMo公司的FOMA技术和瑞萨的多媒体应用处理器技术、GSM技术、LSI制造技术融合 Ｐｏｉｎｔ ２ 基带LSI和应用处理器「SH-Mobile」的单个芯片化、FOMA全球化和成本的削减 通过采用SH-Mobile下一代CPU芯片 “SH-X2” 、 更进一步提高性能，实现低功耗 Ｐｏｉｎｔ ３ ＳＨ‐Ｘ２：开发计划名

  38. RF解决方案

  39. RF Device规划 2004 2006 2007 ～ 2005 UMTS MP Multi Band / 3x3 PF57xxx HPA Multi Band / 5x5 B7W RFIC UMTS+ EDGE Dualmode EDGE Small PKG, Low Power Quad / 7x7 PF0903xB Quad / 5x5 B6PL-A Digital I/F Analog I/F Quad / 8x8 PF09026B Quad / 5x5 B6PL-D Quad / 13x8 PF09016B Digital I/F Quad / 7x7 HD155154NP(B5PL) GSM/GPRS Quad / 5x5 PF0816xB Quad / 5x5 B6E+ Quad / 6x6 PF08151B Low Cost,Low Power Quad / 5x5 HD155166BP (B6E)

  40. GPRS GPRS + EDGE WCDMA 移动电话系统动向和RFIC电路・要素技术 全RFVCO TXVCO内置 GSM/Quad 2003 2004 2005 項目 2006 部分的N 高速sinse WCDMA+EDGE 移动电话系统 EDGE/Quad GSM/Triple 数据比率高速化 减少外部附着零件 PLLﾙ内置过滤器 EDGE/Triple WCDMA/Triple 对应Dig-RF I/F 数字信号处理化 WCDMA/Single 系统动向 Multi Band 频率数 RF disklead・系统(200 mm2) 多频率化 GSM/WCDMA Dual Mode电路 0.25um SOI Bi-CMOS IC技术 RFIC/ABB 模拟部单个芯片 系统集成化 电路技术 0.14um SOI Bi-CMOS RF 两个组件 (150 mm2) RF 一个组件 (100 mm2) 规格技术 小型化 0.13um RF-CMOS 要素技术 半导体处理

  41. RF变检波电路的集成化的变迁 SAW Filter SAW Filter SAW Filter RF VCO RF VCO TCXO B3 TCXO B4+ TX VCO TX VCO X-Tal B5E X-Tal B6E Size mm2 Size Trend 2001 800 600 1999 2002 400 每年减少 约20%的尺寸 2004 2006 200 One Module

  42. RF设备封装规划 Volume (cc) K-PKG(13.75mmx11mmx1.8mm) 0.2 HPA Package Q- PKG (10x8x1.5) T-PKG (8x8x1.5) 0.1 R-PKG (6x6x1.4) ‘X’-PKG RFIC Package TQFP-56 (9x9x1.2) (5x5x0.9) BGA57 (5x5x1.2) DPE-QFN48 (7x7x0.8) 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

  43. 敬请期待瑞萨的移动解决方案。

  44. 瑞萨科技愿为中国人民 安心、舒适、理想的生活,作出力所能及的贡献。

  45. 谢 谢

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