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        一文看懂5G芯片背后的明爭暗斗

        • 來源:鮮棗課堂
        • 發布者:智家網
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        • 2019-07-24 15:03:39

          6月6日工信部正式發放5G商用牌照之后,國內5G網絡建設的步伐大幅加快了。越來越多的城市出現了5G基站和5G信號,5G離我們的距離更近了。

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          面對激動人心的5G,我們普通用戶最關心的問題,當然是什么時候才能用上5G手機。

          目前來看,雖然已有不少廠家發布了5G手機旗艦機型,但并沒有對外銷售,普通用戶根本買不到。而且這些5G手機公布出來的價格非常昂貴,遠遠超出了大眾的承受范圍。

          之所以會出現這種情況,主要原因還是在于5G芯片。

          芯片就像手機的心臟,是手機最核心的部件。手機里面的很多功能,例如CPU運算、GPU圖形運算、音視頻處理、電源管理等,都是依賴于芯片完成的。

          手機最重要的通信能力,同樣是由手機芯片實現的。具體來說,是由集成在手機主處理芯片中的基帶芯片(以下簡稱“基帶”)完成的。

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        主處理芯片,包括了基帶芯片

          基帶就像手機的“網卡”,決定了手機能使用什么類型的網絡,能達到多快的速度。

          只有5G芯片到位了,才能研發生產出5G手機。

          目前,全球有能力研發和制造手機基帶芯片的廠商只有五家,分別是:華為、高通、三星、聯發科和紫光展銳。本來還有一個英特爾,但已經宣布退出了。 這些芯片廠商里,實力最強的,也就只有華為和高通。

          盤點目前的5G芯片行業,對于各廠商來說,最重要的是節奏。因為5G發展非常特殊,5G標準和研發基本是并行的狀態,在5G標準未凍結的前提下,對廠商的預判能力和產品的研發節奏提出很高的要求。在這種背景下,我們有幸能夠見證精彩的一幕——頂級廠商華為、高通,在5G時代的華山論劍。

          高通:X50苦苦支撐,X55遲遲不來

          先來看看高通。

          高通是一家美國公司。它在2G時代借助CDMA技術起家,在3G/4G智能機時代迅速發展壯大,最終成為通信行業里最有實力的公司之一,手握大量的通信專利。

          高通的手機芯片業務擁有很大的市場占有率。包括小米、OPPO、VIVO等國內手機廠商,長期以來都是使用高通驍龍系列芯片作為自家旗艦手機的首選配置。

          在5G芯片方面,高通早在2016年就發布了自己的第一個5G基帶——X50。

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          雖然X50的發布時間很早,但它并不具備真正商用的能力。它采用28納米制程,只支持單模5G,不支持2G/3G/4G網絡。也就是說,X50需要外掛驍龍845/855芯片才能正常滿足消費者2G/3G/4G網絡的正常使用。

          所以,使用X50基帶的手機,雖然能夠支持5G網絡,但實際的功耗發熱和網絡信號切換方面都存在問題,單模芯片的使用場景也存在限制。早在2018年11月,一些手機廠商就搭載X50紛紛發聲,整個5G產業一時間也非常熱鬧,小米總裁林斌就用5G網絡發出了一條微博,OPPO也在測試網絡下是完成了5G手機視頻通話等,顯然各家手機廠商都虎視眈眈,想要搶到5G首發的節奏。遺憾的是,當時5G標準沒有凍結,這個節奏大家在2018年并沒有搶到,可見當時的產業成熟度還不夠好。

          從這個角度來看,X50只能說是5G早期的一個過渡產品。

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        小米總裁林斌發出的第一條5G網絡下的微博(2018年11月)

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        OPPO完成首個5G手機視頻通話(2018年11月)

          X50基帶還有一個不可忽視的缺陷,那就是只支持NSA,不支持SA。這也是最近網絡熱議的焦點問題。

          NSA和SA是5G的兩種不同組網方式。NSA是非獨立組網,簡單來說,就是在現有4G網絡基礎上進行改造,掛入5G基站。這是4G向5G過渡的一種可選方式。而SA獨立組網,就是5G基站加上5G核心網,是5G網絡的最終形態

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          從效果上來看,NSA只能實現5G的一部分特性,而SA可以實現5G的全部特性。

          根據國家最新的要求,2020年1月1日起,僅支持NSA的5G手機將不再允許入網。也就是說,明年生產的新手機,不能繼續使用X50基帶(但此前已入網的X50基帶手機可以繼續使用)。

          X50基帶的繼任者,就是高通今年發布的X55基帶。

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          X55基帶采用了最先進的7納米工藝制程,單芯片即可完全支持2G、3G、4G、5G。其中5G部分既完整支持毫米波,也支持6GHz以下頻段。

          X55還同時支持SA和NSA兩種組網模式。

          可以說,X55才是高通第一款真正的5G基帶。

          但是根據目前最新的消息,X55到今年年底或明年初才具備出貨能力。真正商用到手機上,會更晚一些。

          這就意味著,消費者如果想要用上X55基帶的5G手機,起碼還要再等半年以上。

          華為:節奏更穩更準,巴龍5000領先優勢明顯

          接下來我們再看看華為。

          因為眾所周知的原因,華為這一年來獲得了極高的曝光率。華為芯片也揭開了自己的神秘面紗,逐漸從后臺走向前臺。

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          早在1991年,華為就成立了自己的ASIC設計中心,專門負責設計“專用集成電路”。到2004年,華為在ASIC設計中心的基礎上,正式成立了深圳海思半導體有限公司,也就是我們現在所說的“華為海思”。

          經過十多年堅持不懈的投入,如今華為在芯片研發能力上已今非昔比。華為的麒麟系列手機芯片,從之前麒麟910起步,一路發展到如今麒麟980大放異彩,整個過程的進步是有目共睹的。

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          在5G芯片方面,華為的布局也非常早,但是相對來說低調很多,5G產業的關鍵節奏,華為也踩得更準、更穩。

          2018年2月,華為發布了全球首款3GPP標準的5G商用芯片——巴龍5G01(Balong 5G01)。這個芯片主要是用于CPE等用戶終端設備。在MWC 2018現場,海外運營商沃達豐和法國電信也基于搭載巴龍5G01的華為CPE開展業務演示,這對5G產業起到非常重要的推進作用。

          2019年1月24日,華為正式發布了巴龍5000(Balong 5000)5G基帶,開啟了華為手機芯片的5G時代。

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          巴龍5000采用的是7nm工藝制程。在網絡制式方面,巴龍5000支持單芯片多模,同時支持2G/3G/4G/5G。在5G網絡Sub-6GHz頻段下,巴龍5000峰值下載速率可達4.6Gbps,mmWave(毫米波)頻段峰值下載速率可達6.5Gbps,疊加LTE雙連接最高可達7.5Gbps。

          巴龍5000也同時支持SA和NSA兩種5G組網方式,不但為消費者提供了5G初期更放心的選擇,并且完成多項5G業務驗證,對整個5G產業的發展起到重要的推進作用。

          今年以來,華為與多家測試廠商、運營商與設備商開展了針對巴龍5000的相關測試和驗證。

          1月31日,華為聯合羅德與施瓦茨,基于巴龍5000打通了5G NR sub-6GHz信令電話。

          2月1日,華為和中國移動使用巴龍5000打通業界首個2.6GHz頻段大區集中SA架構下5G端到端First Call,下行峰值遠超1Gbps。

          3月中旬,巴龍5000率先通過IMT-2020推進組組織的5G終端芯片測試。緊接著,華為與大唐移動通信使用巴龍5000完成了基于3GPP R15標準的端到端業務及互操作測試。這是國內完成的首批5G商用基站與終端異廠家間互操作測試。

          5月中旬,在IMT-2020(5G) 推進組組織的中國5G增強技術研發試驗中,搭載巴龍5000的華為Mate20 X 5G版手機,率先打通全球首個5G SA網絡下的VoNR通話,包括語音和視頻。

          此外,在面向消費者的5G芯片評測報告中,巴龍5000的5G規格與體驗,也得到了中國移動的肯定。

          6月27日,中國移動發布《中國移動2019年智能硬件質量報告(第一期)》。這是業界首份5G芯片和5G終端評測報告。中國移動測試80余款終端,6000余條測試用例,分析29省3500萬用戶的網絡數據,對產業內的5G終端進行客觀評測,是消費者選購5G終端的重要參考。

          在5G芯片性能整體評測環節,巴龍5000全面領先,搭載麒麟980+巴龍5000的華為Mate20 X成為5G性能最好的手機。

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          有意思的是,今年被評測的芯片比較“神秘”,雖然左上角注明了評測芯片為巴龍5000、驍龍X50、Helio M70,但是柱狀圖部分卻沒有明確標注芯片名稱,而是以“芯片1”、“芯片2”、“芯片3”代替。

          不過,從文字解讀部分來看,還是能夠看出表現最出色的“芯片1”,就是巴龍5000。因為報告明確指出巴龍5000網絡兼容性和吞吐量性能更好,同時巴龍5000支持上行SRS 4天線輪發,結合TDD系統上下行通道互易的特點,為下行MIMO吞吐量性能帶來額外增益。

          而 “芯片2”、“芯片3”,肯定就是驍龍X50和聯發科Helio M70了。兩款芯片性能差距不大,無法準確判斷誰是2、誰是3。

          巴龍5000在各項測試中擁有優異的表現,為它進入商用階段奠定了基礎。

          前不久,采用巴龍5000基帶的華為Mate20 X 5G,率先拿到國內首個5G終端設備進網許可證。

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          沒過多久,搭載巴龍5000基帶的華為5G CPE Pro也獲得中國首個5G無線數據終端電信設備進網許可證,這是國內首款支持5G全網通的智能路由器。

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          這就意味著,搭載巴龍5000的華為終端即將投入商用市場,將成為第一批消費者能夠買到的5G手機和路由器。

          結語

          5G手機的價格,是影響5G網絡普及的重要因素。價格能否盡快下降到合理區間,又取決于5G芯片的技術成熟度,以及5G芯片產業鏈的成熟度。

          目前來看,華為在5G芯片上的節奏更好,領先優勢更明顯。但僅有一家華為是不夠的。包括高通、聯發科在內的其它芯片廠商需要加快進度,盡快實現5G手機芯片的批量出貨。

          只有手機芯片盡快到位,手機廠商才能推出更多款型的5G手機。我們消費者,還有整個社會,才能真正邁入5G時代,享受5G帶給我們的便捷與快樂。

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