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5G商用在即,各廠商紛紛布局,但技術(shù)難點(diǎn)仍在

半導(dǎo)體動(dòng)態(tài) ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-07-06 15:15 ? 次閱讀

5G商用的腳步越來越近,最先呈現(xiàn)其威力的終端則是智能手機(jī)。不過,對(duì)于普通用戶來說,5G和4G相比只是更快的網(wǎng)速,手機(jī)廠商直接銷售5G手機(jī),用戶向運(yùn)營(yíng)商購買新的手機(jī)資費(fèi)套餐即可。但這一切的具體應(yīng)用只是最后一步,現(xiàn)在英特爾高通、華為等廠商爭(zhēng)奪的是產(chǎn)業(yè)鏈上的陣營(yíng)。

自2017年底至今,芯片廠商紛紛搶跑5G芯片,高通、英特爾、華為、聯(lián)發(fā)科已經(jīng)發(fā)布了3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G基帶芯片,預(yù)計(jì)搭載這些芯片的終端將在2019年面世。其中,終端包括華為、OPPO、vivo、小米等品牌的5G手機(jī),以及PC、商用設(shè)備等。

手機(jī)內(nèi)的芯片主要包括射頻芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器和核心應(yīng)用處理器。其中射頻芯片主要的廠商是Skyworks(思佳訊)、Qorvo、TriQuint等;核心應(yīng)用處理器,是最常見的CPUGPU,比如高通的驍龍系列,這一領(lǐng)域目前依然沒有廠商能夠撼動(dòng)高通的地位;而基帶調(diào)制解調(diào)器,最關(guān)鍵的廠商包括高通、聯(lián)發(fā)科、三星海思和展訊。

但是,調(diào)制解調(diào)器的逐步出爐并不意味著5G圖景已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn),英特爾院士兼英特爾無線技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)首席技術(shù)專家吳耕向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者表示:“實(shí)際上現(xiàn)在5G只是新一代技術(shù)整體水平提升的一個(gè)起點(diǎn),而不是一個(gè)終點(diǎn)。”

5G基帶芯片“比武”

5G通訊的主要場(chǎng)景依然是手機(jī),雖然IoT物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃遠(yuǎn)景非常龐大,也值得期待,但真正首先落地的大規(guī)模應(yīng)用肯定是手機(jī)終端。其中,芯片是智能手機(jī)終端的關(guān)鍵。

手機(jī)芯片在全球的格局非常明朗,目前美國(guó)在處理器等核心芯片上處于無可撼動(dòng)的地位,代表企業(yè)有高通、英特爾、蘋果。韓國(guó)在存儲(chǔ)方面獨(dú)樹一幟,擁有強(qiáng)大的市場(chǎng)份額,比如三星,海力士。歐洲則在芯片上游產(chǎn)業(yè)上具備核心技術(shù),比如荷蘭的ASML。***依靠產(chǎn)業(yè)俯沖帶的優(yōu)勢(shì),擁有了聯(lián)發(fā)科、臺(tái)積電等全球二流以上的芯片及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。

現(xiàn)在大陸在處理器方面也有所建樹,比如華為的海思麒麟系列;在基帶芯片方面展訊市場(chǎng)份額也處于世界前五。但綜合射頻芯片、存儲(chǔ)芯片、核心處理器,基帶芯片等,大陸的技術(shù)水平依然處在世界三流開外。不過,值得把握的機(jī)遇是,中國(guó)對(duì)5G標(biāo)準(zhǔn)十分重視,也必然是5G技術(shù)應(yīng)用的最大的市場(chǎng),各大城市和地區(qū)的應(yīng)用場(chǎng)景最復(fù)雜也最有產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

手機(jī)內(nèi)的芯片,主要包括存儲(chǔ)芯片和各類處理器,其中處理器又主要包括射頻芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器和核心應(yīng)用處理器。射頻芯片的市場(chǎng)規(guī)模目前大約200億美金,和基帶芯片的市場(chǎng)規(guī)模相當(dāng),而整個(gè)存儲(chǔ)芯片包括各類存儲(chǔ)市場(chǎng)在內(nèi)規(guī)模大約800億美金,可見射頻芯片市場(chǎng)的潛力不可小覷。從目前市場(chǎng)份額來看,射頻芯片主要被歐美廠商把控。比如射頻芯片中的BAW濾波器市場(chǎng),主要被Avago和Qorvo掌握,幾乎占據(jù)了95%以上的市場(chǎng)份額。在終端功率放大器市場(chǎng)主要由Skyworks、Qorvo、Murata占領(lǐng)市場(chǎng)。

不過,目前英特爾、高通、華為、聯(lián)發(fā)科四大巨頭發(fā)布的5G芯片均為基帶芯片。2017年10月高通發(fā)布了第一款支持28GHz毫米波的5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X50,只支持28GHz毫米波;隨后11月,英特爾也發(fā)布了其第一款5G調(diào)制解調(diào)器XMM8060,該調(diào)制解調(diào)器不僅支持28GHz毫米波,也支持sub-6GHz低頻波段;華為在2018年2月發(fā)布了巴龍5G01和基于該芯片的首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)5G商用終端CPE,巴龍5G01和英特爾芯片一樣支持Sub-6GHz和毫米波。不過,針對(duì)移動(dòng)端的5G芯片,華為計(jì)劃在2019年推出;遲到者聯(lián)發(fā)科在2018年6月推出了首款 5G基帶芯片M70。

技術(shù)難點(diǎn)仍在

但是,在芯片量產(chǎn)的過程中,還存在不少難題。姚嘉洋表示,5G芯片量產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)主要有五個(gè)方面,第一是必須向下相容3G/4G;第二是頻譜支援的廣泛程度;第三是毫米波技術(shù)(28GHz以上)的掌握度是否夠高;第四是5G基帶芯片內(nèi)建的DSP能力是否足以支持更為龐大的資料量運(yùn)算;第五是芯片本身的尺寸、功耗表現(xiàn)(包含運(yùn)算效率是否足夠,這也會(huì)牽涉到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的散熱問題)。

英特爾中國(guó)區(qū)通信技術(shù)政策和標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)鄒寧告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者:“5G的標(biāo)準(zhǔn)非常復(fù)雜,現(xiàn)在有很多模,以前都已經(jīng)有6模了,再加上5GNR是7模,芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度會(huì)很高,這是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。另外,很多支持的頻段,因?yàn)槲覀冏鳛榻K端芯片廠商,要推出一個(gè)全球各個(gè)區(qū)域都需要支持的通用芯片,所以需要支持不同國(guó)家、不同地區(qū)的頻點(diǎn),包括低頻、中頻、3.5GHz、4.9GHz的中國(guó)頻段,也包含高頻,如28GHz,39GHz在美國(guó)、韓國(guó)、日本這些國(guó)家的頻段。在頻段支持方面也比較復(fù)雜,不同模式之間,頻段之間要進(jìn)行各種切換。”

此外,吳耕補(bǔ)充道:“還有載波聚合,它總體的數(shù)目龐大,我們無線前端的都需要排列組合,要支持所有的可能。”

除了加強(qiáng)自身技術(shù)能力,可以看到的是,廠商們也在不斷地增加盟友。比如英特爾聯(lián)合紫光在今年2月聯(lián)合啟動(dòng)5G戰(zhàn)略,雙方合作瞄準(zhǔn)了高端5G手機(jī)芯片,將面向中國(guó)市場(chǎng)聯(lián)合開發(fā)搭載英特爾5G調(diào)制解調(diào)器的全新5G智能手機(jī)平臺(tái),并計(jì)劃于2019年實(shí)現(xiàn)與5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的部署同步推向市場(chǎng)。聯(lián)發(fā)科技則在近日入股捷豹電波,雙方合作發(fā)展5G和毫米波相關(guān)的技術(shù)與產(chǎn)品。高通則早早地和OPPO、vivo、小米等手機(jī)廠商簽下訂購協(xié)議。日前,華為和中國(guó)聯(lián)通簽署了5G戰(zhàn)略合作。

那么,在激烈的商用沖刺階段,哪家廠商會(huì)勝出?拓璞產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋向21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析道:“華為在5G芯片領(lǐng)域已經(jīng)推出CPE版本,但是在移動(dòng)芯片方面,仍然是落后于高通和英特爾。然而,由于華為在3GPP領(lǐng)域擁有相當(dāng)程度的話語權(quán),5G標(biāo)準(zhǔn)制定的態(tài)度也相當(dāng)積極,即使現(xiàn)在在5G移動(dòng)芯片領(lǐng)域落后,但我們認(rèn)為,2019年至2020年期間,華為應(yīng)有機(jī)會(huì)趕上英特爾和高通的腳步。至于英特爾,其在4GLTE芯片就已經(jīng)有打入蘋果供應(yīng)鏈的經(jīng)驗(yàn),加上筆記本廠商也有意向搭載5G芯片,英特爾可以借助在筆記本行業(yè)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行卡位。而高通除了5G基帶芯片已有方案外,在模擬前端,如天線、放大器與濾波器等方案,也有相當(dāng)完整的布局,所以高通再進(jìn)一步推出5G移動(dòng)產(chǎn)品的模組方案,短期內(nèi)沒有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。”

同時(shí),他也表示:“考慮到終端系統(tǒng)的OEM和ODM廠商可能也不愿意一味被單一供應(yīng)商所局限,因此高通雖然會(huì)位居首要供應(yīng)商的角色,但英特爾等其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在5G市場(chǎng)仍有不少機(jī)會(huì)。”

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