利用现在的芯片架构设计者可以实现前期测试；
成本和功耗限制终会导致一些架构上的创新；
应用开发者期待的4G或许需要采用基本的架构；
几近神话的第四代无线服务4G可以促使人们对SoC架构重新考量。或许它会驱动现今基带无线芯片的演变，给消费类客户端提供全新的移动服务 ；或许它只是对email附件的一个小小提升；它可能因为巨大的工程挑战而在2015年成为现实，也可能在未来几年就发生。
要想明白4G对SoC设计的影响，有必要先了解一些名词，明白支持这些服务面临的挑战，并听听系统架构师应对挑战的途径。很多关于4G的观点 都来自同一个问题：缺乏清晰的定义。我们必须从定义开始，定义的缺失只会导致争论和混乱。
很多人把4G看作是全新的无处不在的无线连接，它可以支持交互的、基于位置的并且内容丰富的服务。对另外一些需要实现系统的人来讲，4G 是更具体的技术：HSPA，WiMax，LTE。还有一些工程师采取更定量的看法，他们认为4G时移动设备可以达到1
00Mbps带宽，对诸如笔记本等便携 设备可以达到1Gbps。不同的观点对4G手持设备的基带SoC有不同的期待。
基带SoC的演进
从简单的期待开始：移动设备的峰值下载速率可以达到至少100Mbps。它对基带的要求与UMTS相比在功能上并没有区别，处理模块包括：采样 速率的硬加速功能、执行MAC的CPU核，安全引擎以及主机接口。射频信号经过模数变化以及一些前端的数字处理后由FFT引擎实现OFDM处理。这 个频域的信号经过进一步数字调理后进入检测器进行64QAM信号解码，是Turbo解压缩。
3G和4G在这个架构上的区别不是类别而是数量。3G时1Hz带宽提取1bps，4G时为了达到100Mbps的吞吐率，1Hz需要提取至少3到4bps。实用中， 这就意味着更多的载波频率扩展在20MHz的带宽内，相应地UMTS900使用5MHz的带宽。这或许还意味着在MIMO配置中采用多天线。同时，4G还采 用波束成形算法。
所有这些性能都需要芯片。更高的采样速率和更宽的信道意味着更大的ADC和更快更宽的FFT引擎。但是的问题还在于100Mbps的峰值吞吐率 ，这意味着更快得符号速率处理器、更大的存储体以及更快的MAC处理器，但是从功耗角度考虑，MAC硬件又必须以低于比特率的速度运行。这 个问题很有趣，因为峰值数据率直接与晶片大小相关。如果不考虑芯片成本，那么这个速率上的基带结构将会继续演进。
非演进式设计
对演进式架构的个挑战来源于MIMO。MIMO用来克服衰减，提高用户数据率。但是它依赖于信道矩阵的完美设计。当空中接口设计从一对接 收天线变为空分复用的多天线，射频部分的重复硬件急剧增加。每个天线都需要自己的模拟前端和数字前端，射频部分也需要或者进行多个重 复或者增加吞吐率。这些需求并不要求结构上的更新，而是更多的重复，但是这会涉及到功耗问题。
4G结构的一个限制因素就是射频必须在当前功耗的条件下实现10倍的峰值数据率。据估计，4G手持设备的功耗是3G时的100倍。大家都在期待 32nm制程可以解决这个问题，但是实际上这是不可能的。所以，我们需要找到一个全新的架构和功耗管理方案。还有一个对全新架构需求的驱 动就是前面提到的差别，4G到底是简单的峰值速率提升还是对移动设备的一个全新应用。
规划未来
4G没有一个清晰的定义。但是4G网络应该比目前的3G支持更高的移动性和数据率。4G应该支持10M到20M的实际吞吐率，对于流畅的视频服务来 讲，少需要10Mbits的持续速率，而3G令人失望的一点就是无法提供流畅视频所需要的持续数据流。
现在，手机芯片面临着多个空中接口、多个非连续信道以及同时运行的多个不同服务，而事实上，运营商的手机只是支持这些需求的一个子集 ，因此降低了复杂度。
未来，为同时保证足够的持续带宽和有效的功耗管理，移动设备可能会通过一系列的空中接口同时与很多基站通信。突发数据、视频流、控制 消息以及键盘和摄像头通道或许都通过不同服务实现，并进行实时的交换。
主动功耗管理技术，包括快速电压-频率调节等技术可以在可配置互连网络结构中实现。实际上，这个方法或许是4G终端在采用32nm CMOS技术 的情况下达到功耗要求的办法。
对多核设计的一个大的挑战还在于高速率基带的并行处理。分配任务并不困难，但是系统控制、动态负载均衡以及功耗管理才是成功设计的关 键。如此看来，4G实际上可能不是演进式的，而是一个将全新嵌入式实时处理变为现实的过程。