下一波移動通信的技術突破:全能可編程處理器

2012年，采用無線通信的設備數(shù)量繼續(xù)增長，但是幾乎沒有出現(xiàn)技術上的突破。但是在未來幾個月內，移動設備的內部核心將會成熟，從而帶來技術上的顛覆和性能上的大幅提升。

從某些方面看，智能手機和平板電腦的內部顯得落后且效率低下。打開這些設備光鮮的外殼，你會發(fā)現(xiàn)一堆彼此獨立的處理器。為了處理不同的無線標準下的數(shù)據(jù)（2G、3G、4G LTE、Wi-Fi、藍牙、GPS以及在一些新機型中存在的近場通信），設備內一般都裝有好幾個調制解調器。最后，還有分別處理圖像、視頻和用于加速計和陀螺儀的處理器。

母芯片：圖示位于這塊主板中央的Coherent Logix公司的芯片可以通過靈活地再編程來實現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)處理功能，消除了在無線電、圖像和視頻之間的數(shù)據(jù)處理障礙。該公司稱，該芯片的下一代版本將更加小巧便宜，可適用于手機。

容納所有這些孤島般的獨立處理器并為其供電從根本上就是效率低下的，但技術已經(jīng)發(fā)展到能將它們集成在一起。位于得州奧斯汀的創(chuàng)業(yè)公司Coherent Logix稱，他們正在開發(fā)一款單一處理器，能夠處理以上所有的問題，芯片的功能可以通過軟件靈活控制，控制軟件可以在幾毫秒之內在不同功能之間切換。

能夠處理無線電部件的軟件版本的芯片在幾年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，這些無線電部件，如濾波器、放大器、調制器，曾經(jīng)只能以硬件形式出現(xiàn)。讓這類芯片具備可編程性，以具備處理不同頻率的無線電的能力，也同樣是幾年前就實現(xiàn)的事了。但將其他所有的東西（比如圖像和視頻處理）都加在同一塊芯片中，并將其置于智能手機中工作還是相當新的技術。公司的創(chuàng)始人兼首席技術官邁克爾?多爾（Michael Doerr）表示：“我們認為，只是將無線電部件整合起來植入軟件中是不夠的。要獲得最強勁、靈活、動態(tài)的系統(tǒng)，就要把所有的視頻和圖像處理與無線電信號處理整合在一起。我們有獨特的處理器可以做到這一點，但如何在性能和節(jié)能之間做出正確的取舍，這還是個問題?！?/p>

公司已經(jīng)為軍方客戶提供了必要的芯片來制造復雜的可編程無線電設備，但由于成本、電力需要和編程的復雜性等原因，該技術還沒有推向大眾市場。目前，公司表示正與前五大手機制造商之一（但沒有指明是哪一家）合作，使用下一代版本的可編程處理器的手機版原型產(chǎn)品預計將于2014年面世。多爾表示，如果成功，“就將是業(yè)內一次巨大的飛躍。目前還沒人造得出這樣的設備?！?/p>

公司在研究機構中進行了試驗性的驗證。負責領導弗吉尼亞理工大學無線電研究所的杰夫?里德（Jeff Reed）熟悉這一技術，他表示：“能夠在不遠的未來見證這項技術將能耗壓得多低，是件很有意思的事。但該技術的潛力在于手機上的超級計算性能?！币坏┏晒蛯⒏淖冇螒蛞?guī)則，因為由此產(chǎn)生的設備的性能，即使比不上超級計算機，也肯定可以和今天強大的筆記本電腦和臺式機相當，而且無需消耗更多的電能。

而且，這種設備可用的時間可能也更長。因為硬件不會像軟件那么快就過時，也可以對軟件進行更多的升級，比如增加新的圖像或視頻處理器。里德補充道：“讓Coherent Logix獲得相當尊重的是他們的軟件工具，這讓多處理器的數(shù)據(jù)處理比過去容易得多?！?/p>

Coherent Logix公司當然不是這場游戲中的唯一玩家。大型芯片制造商們已經(jīng)開始穩(wěn)步提高性能，降低能耗。而Tilera和Mindspeed等新軍也在努力開發(fā)出更好的可編程芯片。

同時，Coherent Logix的芯片也在努力進入基站，芯片的可編程性和靈活性同樣都能讓基站獲益?？匆谎鄢鞘薪ㄖ锏膫让妫愫芸赡馨l(fā)現(xiàn)幾個發(fā)送盒。每個發(fā)送盒負責處理來自三四家甚至更多的運營商之一的不同頻率的信號。

一家為無線電行業(yè)提供基站的供應商Public Wireless就已經(jīng)在使用Coherent Logix公司的可編程芯片。無線電協(xié)議的變化，需要對基站進行物理訪問，而基站越來越由大量名為“小型節(jié)點”的小發(fā)送器所組成。隨著這類基站越來越多的安裝，“位置的絕對數(shù)量以及要到達那些位置所需的隨時間變化的成本就是相當重要的?！盤ublic Wireless的創(chuàng)始人羅伯?里根（Rob Reagan）這樣說道。

里根說，應對這一問題最經(jīng)濟的方式就是將新的軟件送入基站，來重新定義無線電處理器應該做的事。理論上講，無線電企業(yè)甚至可以共享同一個發(fā)送盒，就像不同的電力供應商共享同一條輸電線差不多?！罢麄€領域出現(xiàn)重大顛覆的時機已經(jīng)成熟?！崩锔a充道。

無線運營商也在進行技術開發(fā)，其中就包括“小型節(jié)點”，以更有效地應對預期中的LTE網(wǎng)絡的擴張。AT&T在去年表示，公司將部分采用小型節(jié)點來實現(xiàn)網(wǎng)絡擴容，同樣有此打算的還有Verizon、Sprint、Telefónica、Vodafone、中國移動以及其他一些公司。大型基站供應商，比如愛立信、阿爾卡特-朗訊、諾基亞和西門子也在升級自己的產(chǎn)品。