芯片就像手機(jī)的心臟,是手機(jī)最核心的部件。手機(jī)里面的很多功能,例如CPU運(yùn)算、GPU圖形運(yùn)算、音視頻處理、電源管理等,都是依賴于芯片完成的。
手機(jī)最重要的通信能力,同樣是由手機(jī)芯片實(shí)現(xiàn)的。具體來說,是由集成在手機(jī)主處理芯片中的基帶芯片(以下簡稱“基帶”)完成的。
主處理芯片,包括了基帶芯片
基帶就像手機(jī)的“網(wǎng)卡”,決定了手機(jī)能使用什么類型的網(wǎng)絡(luò),能達(dá)到多快的速度。
只有5G芯片到位了,才能研發(fā)生產(chǎn)出5G手機(jī)。
目前,全球有能力研發(fā)和制造手機(jī)基帶芯片的廠商只有五家,分別是:華為、高通、三星、聯(lián)發(fā)科和紫光展銳。本來還有一個英特爾,但已經(jīng)宣布退出了。這些芯片廠商里,實(shí)力最強(qiáng)的,也就只有華為和高通。
盤點(diǎn)目前的5G芯片行業(yè),對于各廠商來說,最重要的是節(jié)奏。因?yàn)?G發(fā)展非常特殊,5G標(biāo)準(zhǔn)和研發(fā)基本是并行的狀態(tài),在5G標(biāo)準(zhǔn)未凍結(jié)的前提下,對廠商的預(yù)判能力和產(chǎn)品的研發(fā)節(jié)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(shù)起家,在3G/4G智能機(jī)時代迅速發(fā)展壯大,最終成為通信行業(yè)里最有實(shí)力的公司之一,手握大量的通信專利。
高通的手機(jī)芯片業(yè)務(wù)擁有很大的市場占有率。包括小米、OPPO、VIVO等國內(nèi)手機(jī)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(jī)的首選配置。
在5G芯片方面,高通早在2016年就發(fā)布了自己的第一個5G基帶——X50。
雖然X50的發(fā)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(wǎng)絡(luò)。也就是說,X50需要外掛驍龍845/855芯片才能正常滿足消費(fèi)者2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)的正常使用。
所以,使用X50基帶的手機(jī),雖然能夠支持5G網(wǎng)絡(luò),但實(shí)際的功耗發(fā)熱和網(wǎng)絡(luò)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(jī)廠商就搭載X50紛紛發(fā)聲,整個5G產(chǎn)業(yè)一時間也非常熱鬧,小米總裁林斌就用5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)出了一條微博,OPPO也在測試網(wǎng)絡(luò)下是完成了5G手機(jī)視頻通話等,顯然各家手機(jī)廠商都虎視眈眈,想要搶到5G首發(fā)的節(jié)奏。遺憾的是,當(dāng)時5G標(biāo)準(zhǔn)沒有凍結(jié),這個節(jié)奏大家在2018年并沒有搶到,可見當(dāng)時的產(chǎn)業(yè)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(chǎn)品。
小米總裁林斌發(fā)出的第一條5G網(wǎng)絡(luò)下的微博(2018年11月)
OPPO完成首個5G手機(jī)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(wǎng)絡(luò)熱議的焦點(diǎn)問題。
NSA和SA是5G的兩種不同組網(wǎng)方式。NSA是非獨(dú)立組網(wǎng),簡單來說,就是在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)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(dú)立組網(wǎng),就是5G基站加上5G核心網(wǎng),是5G網(wǎng)絡(luò)的最終形態(tài)。
從效果上來看,NSA只能實(shí)現(xiàn)5G的一部分特性,而SA可以實(shí)現(xiàn)5G的全部特性。
根據(jù)國家最新的要求,2020年1月1日起,僅支持NSA的5G手機(jī)將不再允許入網(wǎng)。也就是說,明年生產(chǎn)的新手機(jī),不能繼續(xù)使用X50基帶(但此前已入網(wǎng)的X50基帶手機(jī)可以繼續(xù)使用)。
X50基帶的繼任者,就是高通今年發(fā)布的X55基帶。
X55基帶采用了最先進(jìn)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(wǎng)模式。
可以說,X55才是高通第一款真正的5G基帶。
但是根據(jù)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(jī)上,會更晚一些。
這就意味著,消費(fèi)者如果想要用上X55基帶的5G手機(jī),起碼還要再等半年以上。
華為:節(jié)奏更穩(wěn)更準(zhǔn),巴龍5000領(lǐng)先優(yōu)勢明顯
接下來我們再看看華為。
因?yàn)楸娝苤脑颍A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。
早在1991年,華為就成立了自己的ASIC設(shè)計(jì)中心,專門負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)“專用集成電路”。到2004年,華為在ASIC設(shè)計(jì)中心的基礎(chǔ)上,正式成立了深圳海思半導(dǎo)體有限公司,也就是我們現(xiàn)在所說的“華為海思”。
經(jīng)過十多年堅(jiān)持不懈的投入,如今華為在芯片研發(fā)能力上已今非昔比。華為的麒麟系列手機(jī)芯片,從之前麒麟910起步,一路發(fā)展到如今麒麟980大放異彩,整個過程的進(jìn)步是有目共睹的。
在5G芯片方面,華為的布局也非常早,但是相對來說低調(diào)很多,5G產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵節(jié)奏,華為也踩得更準(zhǔn)、更穩(wěn)。
2018年2月,華為發(fā)布了全球首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備。在MWC 2018現(xiàn)場,海外運(yùn)營商沃達(dá)豐和法國電信也基于搭載巴龍5G01的華為CPE開展業(yè)務(wù)演示,這對5G產(chǎn)業(yè)起到非常重要的推進(jìn)作用。
2019年1月24日,華為正式發(fā)布了巴龍5000(Balong 5000)5G基帶,開啟了華為手機(jī)芯片的5G時代。
巴龍5000采用的是7nm工藝制程。在網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)Sub-6GHz頻段下,巴龍5000峰值下載速率可達(dá)4.6Gbps,mmWave(毫米波)頻段峰值下載速率可達(dá)6.5Gbps,疊加LTE雙連接最高可達(dá)7.5Gbps。
巴龍5000也同時支持SA和NSA兩種5G組網(wǎng)方式,不但為消費(fèi)者提供了5G初期更放心的選擇,并且完成多項(xiàng)5G業(yè)務(wù)驗(yàn)證,對整個5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重要的推進(jìn)作用。
今年以來,華為與多家測試廠商、運(yùn)營商與設(shè)備商開展了針對巴龍5000的相關(guān)測試和驗(yàn)證。
1月31日,華為聯(lián)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(yè)界首個2.6GHz頻段大區(qū)集中SA架構(gòu)下5G端到端First Call,下行峰值遠(yuǎn)超1Gbps。
3月中旬,巴龍5000率先通過IMT-2020推進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的端到端業(yè)務(wù)及互操作測試。這是國內(nèi)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(jìn)組組織的中國5G增強(qiáng)技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)中,搭載巴龍5000的華為Mate20 X 5G版手機(jī),率先打通全球首個5G SA網(wǎng)絡(luò)下的VoNR通話,包括語音和視頻。
此外,在面向消費(fèi)者的5G芯片評測報(bào)告中,巴龍5000的5G規(guī)格與體驗(yàn),也得到了中國移動的肯定。
6月27日,中國移動發(fā)布《中國移動2019年智能硬件質(zhì)量報(bào)告(第一期)》。這是業(yè)界首份5G芯片和5G終端評測報(bào)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(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),對產(chǎn)業(yè)內(nèi)的5G終端進(jìn)行客觀評測,是消費(fèi)者選購5G終端的重要參考。
在5G芯片性能整體評測環(huán)節(jié),巴龍5000全面領(lǐng)先,搭載麒麟980+巴龍5000的華為Mate20 X成為5G性能最好的手機(jī)。
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(biāo)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(xiàn)最出色的“芯片1”,就是巴龍5000。因?yàn)閳?bào)告明確指出巴龍5000網(wǎng)絡(luò)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(fā),結(jié)合TDD系統(tǒng)上下行通道互易的特點(diǎn),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(lián)發(fā)科Helio M70了。兩款芯片性能差距不大,無法準(zhǔn)確判斷誰是2、誰是3。
巴龍5000在各項(xiàng)測試中擁有優(yōu)異的表現(xiàn),為它進(jìn)入商用階段奠定了基礎(chǔ)。
前不久,采用巴龍5000基帶的華為Mate20 X 5G,率先拿到國內(nèi)首個5G終端設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證。
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(shù)據(jù)終端電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)許可證,這是國內(nèi)首款支持5G全網(wǎng)通的智能路由器。
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(fèi)者能夠買到的5G手機(jī)和路由器。
結(jié) 語
5G手機(jī)的價格,是影響5G網(wǎng)絡(luò)普及的重要因素。價格能否盡快下降到合理區(qū)間,又取決于5G芯片的技術(shù)成熟度,以及5G芯片產(chǎn)業(yè)鏈的成熟度。
目前來看,華為在5G芯片上的節(jié)奏更好,領(lǐng)先優(yōu)勢更明顯。但僅有一家華為是不夠的。包括高通、聯(lián)發(fā)科在內(nèi)的其它芯片廠商需要加快進(jìn)度,盡快實(shí)現(xiàn)5G手機(jī)芯片的批量出貨。
只有手機(jī)芯片盡快到位,手機(jī)廠商才能推出更多款型的5G手機(jī)。我們消費(fèi)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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原文標(biāo)題:一文看懂5G芯片背后的明爭暗斗
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