【Icera i500基带：软实力很重要】

如果说Tegra 4的故事是关于CPU、GPU架构的，Tegra 4i就是基带了。NVIDIA其实很早就认识到了基带的重要性，2011年收购了Icera，整合就是时间问题了，而且进展很快。

独立的基带芯片Icera i500是伴随Tegra 4发布的，Tegra 4i里整合的也是这个，只是去掉了USB界面，内存子系统也略有不同而已。

Icera的基带其实是很有趣的，架构上是在数字基带的基础上用软件定义射频。当然，纯硬件或者纯软件的基带也没有，都是不同程度的综合，高通也不例外。至于哪些功能是硬件实现的，哪些又是软件做到的，谁都没公开过，具体要看怎样才能最好地控制功耗，做到资源重复利用最大化。

Icera基带更偏向软件这一侧，外置收发器处理向下转换之后就是完全软件的了。这样如何保证竞争力？秘密就在工艺上，NVIDIA选择了侧重性能的28nm HPM，而不是注重功耗的LP、HPL版本：使用高性能工艺，关闭不用的模块，而不是做一个更大、漏电率更低的SoC。NVIDIA宣称，这样可以让i500的面积比高通的MDM9x15小大约40％。

Icera的多年产品线都使用了相同的软件平台，只是随着网络通信技术的变化而更新，这就保持了很好的前后兼容性，毕竟PHY、协议堆栈完全都是软件的。

比如说，i500的多模调制解调软件就和i4xx系列完全一样，只是把改进了DXP使其支持15MHz、20MHz通道的LTE。

整个堆栈的规模是120万行C、DXP代码，编译后体积7.7MB。下图就是整个协议堆栈的示意图。

Icera i500的产品编号是“ICE9045”，28nm HPM工艺制造，搭配收发器型号ICE9245，工艺是看起来很老、但很适合的台积电65nm LP CMOS，通过数字界面与基带通信，执行所有的A2D、D2A。

ICE9045基本支持所有的3GPP通信标准，首发时最高LTE Cat.3，未来会升级到LTE Cat.4(软件编译更新就是了)，WCDMA方面支持最高Cat.24 42Mbps(双载波64QAM)，延续了i450上的Cat.18 16QAM 2x2 MIMO 28Mbps，不过未来可选升级到Cat.28 64QAM 2x2 MIMO 84Mbps。如果增加第二个ICE9245收发器，还支持4x4 MIMO LTE。

当然还有TD-SCDMA、GSM/EDGE，完整支持AMR-WB、VoLTE/IMS语音。

ICE9045包括两大一小三个DXP单元，其中两个大的最高频率1.3GHz。Icera的指令集也很有意思，分为两个不同的基本集，分别称为C、D。C就是适合C编译器的3GPP协议堆栈，管理物理界面之上的高层功能，是标量的，运行于DXP1单元之上。

D运行在DXP0、DXP2，是私有语言写的矢量指令集，运行于物理层上，正是它配合特定的库给了Icera基带灵活配置的能力。

NVIDIA毫不吝啬地公布了C、D的数据路径，可以看出在LTE配置中一个核心负责所有的反向快速傅立叶变换(FFT)和MIMO矩阵数学，第二个核心负责速率匹配与解码，二者负载基本相同，而且可以通过软件控制让每个核心都运行在尽可能低的频率和电压上。

面对高通已经获得广泛认可的MDM9x15、MDM9x25，Icera i500表现如何还有待考验。从展示的原型机“凤凰”(Phoenix)来看，Tegra 4i连接基站模拟器后可以很好地实现LTE Cat.3 100Mbps，升级到Cat.4还可以接近120Mbps，而这一切都是在出厂两周的芯片上得到的，前景应该不错。