從未來的發展來看，4G芯片應該具備高度集成、多模多頻、強大的數據與多媒體處理能力。全球4G手機大多數采用高通的芯片。博通、Marvell、英特爾、聯發科、聯芯科技、創毅視訊、展迅、海思等芯片廠商也有4G芯片產品推出。其中，Marvell 的ARMADA Mobile PXA1088 LTE是業界第一個四核單芯片LTE平臺，支持FDD及TDD技術，可以滿足高性能、低功耗移動計算爆炸性增長的需求。該平臺采用了Marvell成熟的多模調制解調器技術，支持TD-LTE、LTE FDD、HSPA+、TD-HSPA+和GSM/EDGE。同時，該平臺還采用了高性能四核應用處理器，具備先進的圖形處理器和視頻處理功能。目前，酷派、聯想、海信等多家知名手機廠商已推出了多款采用Marvell ARMADA Mobile PXA1088 LTE的千元4G智能手機，其中包括中國第一款4G千元機Coolpad 8720L以及中國第一款千元內4G智能手機Coolpad 8705。這些4G千元機讓消費者以經濟的價格享受到4G的高速體驗，得到了市場的積極回應，對于4G終端的普及起到了積極的推動作用。2014年2月26日，該產品獲得了GTI(Global TD-LTE Initiative)頒發的2014多模多頻產品類“ GTI創新獎”。聯發科也在2014年2月推出了全球首款八核4G LTE芯片平臺MT6595，該平臺內建了ARM公司高性能的四核Cortex-A17架構核心及四核Cortex-A7核心，及最新的PowerVR Series 6系列圖形處理器，支持超高清H.265視頻解碼及4K、2K超高清視頻播放和錄制，并且功耗更低。
支持LTE/3G多模多頻是LTE終端的明確發展方向，也是國內運營商的發展思路。目前國內某些運營商已經公開表示將建設TDD/FDD融合組網，這對多模多頻也提出了很高要求。中國移動也多次強調，TDD/FDD混合組網、支持5模10頻、5模12頻及Band 41是中國移動發展LTE智能終端的重點。關于多模多頻，業界普遍認為頻段不統一是當今全球LTE終端設計的最大障礙—當前，全球2G、3G 和4G LTE網絡頻段的多樣性對移動終端開發構成了挑戰。全球2G和3G技術各采用4到5個不同的頻段，加上4G LTE，網絡頻段的總量將近40個。要支持多模多頻，首先就需要終端集成能同時支持多種制式和頻段的芯片。
在CITE2014上，Marvell、聯發科、展訊等企業都展出了他們的4G芯片產品，Marvell 的ARMADA Mobile PXA1088 LTE和聯發科的MT6595成為全場的亮點之一。
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