手机元器件可以分为电子、显示和结构件三大部分。电子部分是指电路板以及电路板上的电子元件,显示部分是指显示屏和照亮键盘的LED灯,结构件则包括外壳和按键。电子元件又分为主动型元件和被动型元件两大类,所谓主动型就是指该元件通电前后特性会发生变化,被动型是指元件通电前后特性不会发生变化。主动型元件包括所有的半导体元件,如内存、基频、射频、和弦、应用处理器和摄像头,被动型元件包括电阻、电容、电感、连接器和线路板。
 
　　3G时代,手机元器件不会发生本质变化。业界对3G的定义是下行传输速率在384kbps以上,而通常2G的传输速率是128kbps。按照这个标准,CDMA 2000 1x、1x EV-DO、1x EV-DV和WCDMA制式的手机通常被业界定义为3G手机。3G与2G的最大差别仅仅是传输速率的提升,不过传输速率的提升使手机增值服务大大拓展了,2G时代因为传输速率低,很多应用都无法展开,例如手机电视、手机游戏、手机银行、手机视频点播等。在3G时代随着传输速率的提升就可以展开这些应用。不过大部分手机元器件都与传输速率没有联系,变化最大的是手机的半导体元件。
 
　　基频处理器性能需求提高 

　　手机电视、手机游戏、手机银行、手机视频点播等应用都需要处理大量的多媒体数据,在2G时代,基频处理器足以应付一般的多媒体应用,3G时代就不行了。解决的方法有两种：一是加强基频处理器的多媒体数据处理能力;二是使用应用处理器。
 
　　可以看出多媒体和游戏将会耗费很多的MIPS,性能强大的多媒体应用可能会消耗200MIPS,游戏也有可能消耗200MIPS。手机基频DSP分配给多媒体应用的MIPS大约在150-600MIPS之间,而基频DSP处理WCDMA协议下的通信信号需要大约150-200MIPS的性能。
 
　　按照WCDMA最低下限384kbps,我们可以计算出基频处理器大约需要100MIPS的性能,再加上最低250MIPS左右的多媒体应用,WCDMA基频最低性能应该达到350MIPS。最常用的DSP内核TMS320C54X显然已经不能胜任。目前最高性能的DSP内核TMS320C55X则勉强可以,为了留出一定的性能冗余,最好另外搭配应用处理器。 

　　在德州仪器或者其他公司没有开发出更强的DSP之前,高速率的WCDMA手机应该采用DSP+ARM+应用处理器的形式。这个应用处理器可以是一块独立的芯片,也可以是一个多媒体加速器引擎。
 
　　3G的另一个转变是大部分中高端手机都要采用操作系统,操作系统需要ARM为内核的微处理器支持。也就是说未来3G手机的基频可能有2个DSP和2个ARM内核。一个DSP针对通讯,另一个DSP针对应用。一个ARM针对通讯协议和人机界面,另一个ARM针对操作系统。
 
　　德州仪器于2005年底推出了唯一一款面向多用户的WCDMA基频处理器―――OMAPV2030。其中ARM1136负责运行操作系统,ARM9负责通讯协议栈2层、3层软件的运行,TMS320C55X负责通讯协议栈物理层,IVA2负责多媒体加速。
 
　　内存将是SDRAM天下 

　　基频的变化带动了内存的变化,内存可以看做是辅助基频处理器进行运算的器件。手机里有三个需要使用嵌入式内存的领域,第一个是MCU和DSP执行运算时的数据暂存内存,通常是RAM;第二个是存储手机软件系统代码的内存,通常是NOR闪存;第三个是存储手机延伸数据的内存,通常是NAND闪存。RAM属于易失性存储,NOR和NAND则是非易失性存储器件。
 
　　手机用RAM内存目前以PSRAM为主,容量大约为32MB-64MB。PSRAM分为三大流派,第一派是Hynix、台湾华邦、NanoAmp Solutions、瑞萨、美光、英飞凌和Cypress,他们力推Cellular RAM;第二派是东芝、富士通和NEC,他们力推COSMO RAM;第三派是三星力推UtRAM。不过以PSRAM的结构和特性,在保持108平方毫米的pcb板面积时,PSRAM的容量很难超过256MB,超过256MB的RAM需求必须由SDRAM来满足。因此虽然分为三派,但是竞争并不激烈,未来3G手机RAM的需求量肯定要超过256MB,已经有不少智能手机使用了512MB的RAM。可以预见,未来肯定是SDRAM的天下,PSRAM迟早要隐退。 

　　这就打破了原来手机RAM内存产业的格局,以前提供手机用PSRAM和SDRAM内存的厂家主要是Cypress、NEC、东芝、三菱,这些厂家或者无法自行生产SDRAM或者生产SDRAM内存时缺乏竞争力。而一批原来生产SDRAM内存的厂家如Hynix、Elpida、英飞凌和美光进入该领域,原本这些厂家都是PC领域的厂家,SDRAM内存本来就是用在PC上的,这些厂家在生产SDRAM内存时具备强大的成本竞争力。而随着手机运算能力的进一步加强,SDRAM也不够用,需要使用DDR内存,甚至是目前电脑上最流行的DDR2内存。
 
　　NAND取代NOR尚需时日
 
　　3G手机的另一个特点就是软件系统复杂,需要大量的内存来存储软件,通常存储软件的是NOR内存,因此,3G手机需要大容量的NOR内存。但是NOR存储器最为显著的缺点之一是密度不高。虽然速度和代码执行能力为其加分不少,但与NAND相比,其相对较低的密度却是发展的障碍。NOR为低端到中档手机提供各种密度范围,从128MB到256MB,最高可达512MB。NOR也能堆叠起来提供千兆级的密度,但目前应用的最高密度是512MB。一旦NOR闪存需求量超过512MB,如性能超强的3G手机,厂家倾向于采用NAND闪存,因为NOR闪存的成本太高,体积也稍大。不过NAND闪存也有诸多缺陷。例如,系统无法从NAND闪存直接启动。在稳定性方面,NAND闪存存在位翻转(bit-flipping)、坏块(bad blocks)和寿命有限等隐患。而且,它使用一种非标准接口并需要进行软件管理,这些都提高了系统的成本。虽然有一些架构方面的方法有助于解决上述问题,但却还需要其它一些技术实现折衷来解决上述隐患。
 
　　NAND闪存取代NOR闪存的可能性存在,但是这个过程需要大约3-4年,非智能型的高档2.5G手机使用的NOR闪存大约为256MB-320MB。普通3G手机所需要的NOR闪存容量大约为256MB。未来手机发展需要NOR闪存容量超过512MB,这一过程需要1-2年。
 
　　内存的大量使用使手机半导体成本中内存所占的比例越来越高,在高端手机中,内存是占成本比例最重的半导体元件。
 
　　手机元件密度需求提升 

　　3G手机的元器件密度比2G手机有所提高,在被动元件领域也会有所变化,从0402元件向0201元件过渡(0402代表长0.4英寸、宽0.2英寸)。不过这个变化不明显,并且大部分厂家的SMT设备还没法完全对应0201元件。同时从现在看,翻盖手机已经不是主流,直板和滑盖才是主流,这样一来,手机的PCB板面积可以相对宽松,0402元件已经足够小,可以长期占据主流位置。
 
　　手机显示屏会有所变化,因为3G要对应活动视频,这就必须要用TFT-lcd屏幕,老式的STN-LCD屏每秒只能显示25帧,人眼看起来会有动画脱尾的感觉,而TFT-LCD屏可以达到每秒30帧以上的显示速度,不会出现拖尾的现象。近期TFT-LCD屏大降价,清晰度、对比度、亮度、色彩都比STN-LCD屏好很多。因此,即使没有3G,TFT-LCD屏也会取代STN-LCD屏。目前已经有65%左右的手机使用TFT-LCD屏。 

　　再一个变化是手机电池,3G的高耗电特性需要大容量的电池,但是目前的锂电池容量已经接近极限,而燃料电池还遥遥无期。因此厂家更多地考虑如何降低耗电而不是提高电池容量,随着技术的发展,大概2-4年内,3G手机的耗电会和2G相当。这也决定了3G手机通常都将是直板的大块头,以便容纳大容量的电池。