多串流MIMO驱动　11ac射频前端迈向28nm

    无线区域网路(Wi-Fi)射频(RF)前端朝先进制程迈进。着眼于多重输入多重输出(MIMO)天线在设计上日趋复杂，射频前端元件开发商开始导入数位技术，使元件制造商得以朝向更先进制程发展以增加系统效能与整合度，进一步提升Wi-Fi的资料传输速率。

    RFaxis董事长兼执行长Mike Neshat表示，在智慧型手机与平板电脑等无线通讯装置中，射频前端在化Bar数量以及确保的资料传输率上扮演着关键角色。但由于射频设计难度较高，前端元件过去一直依赖着昂贵的砷化镓(GaAs)或矽锗(SiGe)制程，直到现在才得以采用互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程作为解决方案。

    得力于智慧型手机、个人电脑/平板电脑、高解析影音串流(Video Streaming)与物联网(IoT)等应用推波助澜下，Wi-Fi的市场持续呈现高度成长。根据市调机构Strategy Analytics指出，2013年Wi-Fi晶片的出货量超过二十亿个，并预估在2017年将上看超过30亿个。

    为了满足市场日益提升的无线资料传输速率与资料吞吐量，Wi-Fi产业正快速采用的国际电机电子工程师学会(IEEE)标准--802.11ac，可支援先进调节功能，例如256QAM、8×8 MIMO以及多用户多重输入多重输出(MU-MIMO)，使资料传输速率可达到将近10Gbit/s。为进一步缩减下一代产品尺寸、增进处理器效能并提升整合度，Wi-Fi系统单晶片(SoC)供应商持续朝向更小的CMOS制程节点发展。

    随着CMOS技术持续朝向更深的亚微米级(Sub-Micron)节点发展，例如40奈米(nm)与28奈米，因电源电压的降低，以及基质泄漏相关的被动中止，对于射频功率放大器(射频 PA)和高功率前端元件在线性度和效率上形成巨大设计挑战。另一方面，这些奈米级CMOS制程同时提供了多种新特色与优点，例如具有理想的讯号处理能力，若善加利用将可以为射频/类比的设计带来巨大效益。

    举例来说，数位预失真(Digital Pre Distortion, DPD)在今日已经常被使用在主流的Wi-Fi SoC，以帮助正交分频多工(OFDM)调节传送合理的晶片输出功率，维持良好的线性度；而在支援3G/4G长程演进计划(LTE)的手机应用上，因CMOS PA逐渐取代现有采用GaAs制程的PA，使得封包追踪技术(Envelope Tracking, ET)正迅速成为具前景的授权技术。

    这些功能强大且高度发展的数位技术，能应用于控制并提升任何类型的射频前端解决方案中，当SoC(基频(Baseband)/收发器(transceiver))与射频元件同在CMOS制程下设计和制造时，将具有良好的协同作用。