多串流MIMO驅動　11ac射頻前端邁向28nm

　　無線區域網路（Wi-Fi）射頻（RF）前端朝先進制程邁進。著眼于多重輸入多重輸出（MIMO）天線在設計上日趨復雜，RF前端元件開發商開始導入更先進制程，以增加整合度與系統效能，進一步提升Wi-Fi的資料傳輸速率。

　　以RFaxis為例，該公司即預計于今年第四季，發布首款采用40納米CMOS制程的5GHz 802.11ac RF射頻前端芯片（RFeIC），代號為「Nucleus45」，并將開始送樣；預計2015年第一季，將再推出採用28納米CMOS制程的 Nucleus2系列，讓客戶無縫升級。

　　RFaxis董事長兼執行長Mike Neshat表示，在智慧型手機與平板電腦等無線通訊裝置中，RF前端在最大化及確保最高的資料傳輸率上扮演著關鍵角色。但由于RF設計難度較高，RF前端元件過去一直依賴著昂貴的砷化鎵（GaAs）或硅鍺（SiGe）制程，直到現在才得以採用互補式金屬氧化物半導體（CMOS）制程做為解決方案，如該公司所有RF前端元件均已採用CMOS制程進行生產并已大量出貨。

　　Neshat進一步指出，隨著Nucleus產品系列的推出，RFaxis在CMOS RF前端解決方案的發展將向前邁進一大步，將可與Wi-Fi、ZigBee、藍牙（Bluetooth）等主流無線技術的SoC完美搭配。

　　事實上，為了滿足市場日益提升的無線資料傳輸速率與資料吞吐量，Wi-Fi產業正快速採用最新的國際電機電子工程師學會（IEEE）標準 --802.11ac，可支援先進調變功能，例如256QAM、8×8 MIMO以及多用戶多重輸入多重輸出（MU-MIMO），使資料傳輸速率可達到將近10Gbit/s。為進一步縮減下一代產品尺寸、增進處理器效能并提升整合度，Wi-Fi SoC供應商持續朝向更小的CMOS制程節點發展。

　　隨著CMOS技術持續朝向更深的次微米（Submicron）節點發展，例如40納米與28納米，芯片電壓將大幅降低，且漏電流也愈來愈嚴重，對于射頻功率放大器（RF PA）和高功率射頻前端元件在線性度和效率上形成巨大設計挑戰。

　　另一方面，這些納米級CMOS制程同時提供了多種新特色與優點，例如具有理想的訊號處理能力，若善加利用將可以為射頻/類比的設計帶來巨大效益。舉例來說，數位預失真（Digital Pre-Distortion， DPD）在今日已經常被使用在主流的Wi-Fi SoC，以幫助正交分頻多工（OFDM）調變傳送合理的芯片輸出功率，維持良好的線性度；而在支援3G/4G長程演進計畫（LTE）的手機應用上，因 CMOS PA逐漸取代現有採用GaAs制程的PA，使得封包追蹤技術（Envelope Tracking， ET）正迅速成為具前景的授權技術。

　　這些功能強大且高度發展的數位技術，能應用于控制并提升任何類型的RF前端解決方案中，當SoC（基頻（Baseband）/收發器（transceiver））與RF元件同在CMOS制程下設計和制造時，將具有良好的協同作用。