5G技術的快速發展正在推動包括通信、電子元器件、芯片、終端應用等全產業鏈的升級。對比其他5G終端應用,5G手機市場無疑將會第一波獲利,這勢必會帶來產業鏈最上游手機芯片的白熱化競爭。
手機內的芯片主要包括射頻芯片、基帶調制解調器和核心應用處理器。其中基帶調制解調器主要的廠商包括高通、聯發科、英特爾、三星、海思和紫光展銳。
Strategy Analytics研究報告指出,2018年Q1,高通、三星LSI、聯發科、海思和紫光展銳(展訊和RDA)在全球蜂窩基帶處理器市場中收益份額囊獲前五。其中Q1高通繼續以52%的基帶收益份額保持第一;其次是三星LSI,占14%;聯發科占13%。
群雄部署5G基帶芯片
隨著3GPP加速在去年底前完成了初步的規格制定,芯片商正緊鑼密鼓地部署5G基帶芯片。本文的探討主要集中在5G基帶芯片領域,這里的基帶芯片可以認為是包括調制解調器,但絕對不止于調制解調,還包括信道編解碼,信源編解碼,以及一些信令處理。
近日,三星也宣布推出自家的5G基帶Exynos Modem 5100。之前,高通、英特爾、聯發科等芯片廠商都已先后發布5G基帶芯片。
三星
三星5G基帶Exynos Modem 5100采用的是10nm制程工藝,三星稱這是世界上首款完全符合3GPP標準的5G基帶。它能夠支持包括2GGSM/CDMA,3G WCDMA,TD-SCDMA,HSPA和4G LTE,也就是說是一款全網通基帶。此外還提高了 4G 信號連接的穩定性,4G 下載速度可以達到1.6Gbps。
三星已經表示明年的Galaxy S10將不會采用該款基帶,將會額外推出一款手機專門支持5G,或許這款手機使用的就是全新的Exynos Modem 5100基帶。
三星這款自主研發的5G基帶芯片,不僅可以使用在智能手機、云計算上,還能應用在物聯網、超高分辨率視頻、實時AI及自動駕駛等領域。 值得一提的是,除了這款芯片以外,三星還將提供射頻IC、包絡追蹤(ET)、以及電源管理IC等整套方案 ,有望在今年年底向客戶送樣。
高通
高通早在2016年10月就已經發布支持5G的調制解調器芯片組Snapdragon X50,驍龍X50 5G利用28GHz毫米波(mmWave)頻段提供的大帶寬,結合先進信號處理技術,實現前所未有的每秒5千兆比特的下載速度。
在解決毫米波的移動性方面,驍龍X50 5G調制解調器采用多陣元天線陣列,而不是有限的幾根天線(如4G)。這些天線使用波束成形和波束追蹤技術,將毫米波的移動性和覆蓋擴展到非視距范圍,從而實現智能協同。
英特爾
2017年11月,英特爾緊隨高通之后宣布推出自家的5G調制解調器家族XMM8060系列產品,XMM 8060是5G基帶芯片XMM 8000系列的首個敲定型號,支持最新的5G NR新空口協議,向下兼容2G/3G/4G,包括CDMA。在網絡頻段上,XMM 8060既支持28GHz(高通稱之為mmWave毫米波),又整合了華為、諾基亞主推的Sub-6GHz(國內主推的方案)。
聯發科
聯發科技最新公布的首款5G基帶芯片Helio M70將于2019年出貨。HelioM70基于臺積電7nm工藝,峰值速率達到了5Gbps,依照3GPP Rel-15 5G新空口標準設計,包括支持獨立(SA)和非獨立(NSA)網絡架構,支持Sub-6GHz頻段、高功率終端(HPUE)及其他5G關鍵技術。另外,聯發科技的5G解決方案也將支持毫米波頻段,滿足不同運營商的需求。
華為與紫光展銳5G芯片進展
華為今年2月25日在巴塞羅那宣布推出首款5G芯片——巴龍5G01,并直接推出了基于巴龍5G01的5G終端CPE。巴龍5G01同樣支持Sub-6GHz和毫米波。不過,針對移動端的5G芯片,華為計劃在2019年推出。
紫光展銳2019年可實現5G芯片的商用,同年年底可推出8核5G芯片手機。目前英特爾與紫光展銳已達成了戰略合作,雙方將面向中國市場開發搭載英特爾5G調制解調器XMM8060的全新5G智能手機芯片平臺。
5G基帶研發瓶頸及市場競爭
目前5G基帶芯片可大致分為兩種:
一種支持6GHz以下頻段和毫米波,業者有高通、英特爾、三星、華為旗下的海思。調研機構Techno System Research認為,在這些廠商中,高通的5G芯片產品最具競爭力。
另一種5G基帶芯片只支持6GHz以下頻段,業者包括聯發科、紫光展訊等。由于6GHz以下頻段已經用于4G LTE,此類芯片的研發相對容易些。
由于毫米波是高頻波,頻寬較大,傳輸速度快,但是波長較短,訊號容易受干擾,必須要改善射頻天線模組效能,才能有較好表現。《etnews》在報導中曾指出,因為三星在開發 RF(射頻)天線模組以配合其 5G 基帶芯片方面,在毫米波領域缺乏經驗,因此遭遇到了瓶頸。
另外,還需考慮的是5G基帶芯片內建的DSP能力是否能支持更龐大的資料量運算,以及芯片的尺寸、功耗表現等問題。
基帶芯片的技術門檻高、研發周期長、資金投入大(從開始研發到一次流片動則百萬美元為單位)、競爭激烈。很多廠商相繼放棄基帶業務,飛思卡爾、德州儀器、博通、英偉達都相繼放棄了基帶市場,愛立信則從若即若離到現在重新擠入陣營。國內紫光展銳勢頭猛烈,進入國家隊后資金扶持必將大幅提升,盡管華為海思自給自足,但實力也不容忽視。
目前全球基帶芯片市場參與者是穩定的,但市場爭奪從未停歇,特別是到了5G時代。
蘋果5G基帶訂單花落誰家,也牽動著高通、英特爾的“芯”,彭博社上周援引分析師GusRichard的報道認為,蘋果正在考慮從聯發科處購買基帶,以減少對高通的依賴,但這件事能否成行目前還有待觀察。
據了解,目前XMM 7560已經進入試量產階段,將用于今年發布的新款iPhone產品中。XMM 7560是英特爾首款達到千兆速度的基帶芯片,更重要的是實現了對于CDMA制式的支持,XMM 7560被視為是英特爾5G計劃的重要部分。這意味著英特爾將可能占據更多的市場份額。
至少在目前,蘋果和英特爾仍緊密地站在一起,在5G基帶方面,蘋果的選擇對于錯過3G、4G市場的英特爾至關重要。
如果高通丟掉蘋果基帶訂單,主要大客戶將集中在OPPO、vivo、小米三大廠商。對于高通來說,未來選擇面將進一步縮小。從目前爆料消息看,驍龍855處理器集成的是X24基帶,不支持5G。不過,有知情人士表示目前高通已經開始著手準備驍龍865芯片了。據悉,該芯片將首次集成X50 LTE Modem,全面支持5G技術。
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原文標題:5G時代基帶芯片格局的發展
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