5G技术核心在芯片国内正寻求新突破

  1月24日,华为正式面向全球发布了5G多模终端芯片——Balong 5000(巴龙5≥000)和基于该芯片的首款5G商用终端——华为5G CPE Pro,Balong 5000可以支持多种丰富的产品形态,除了智能手机外,还包括家庭宽带终端、车载终端和5G模组等,将在更多使用场景下为广大消费者带来不同以往的5G连接体验。

  据了解,Balong 5000体积小、集成度高,能『够在单芯片内实现2G、3G、4G和5G多种网络制式,有效降低多模间数据交换产生的时延和功耗,显著提升5G商用初期的用户体验,是巴龙系列芯片的又Ⅺ一次自我飞跃。

  Balong︼︽︾ 5000率先实现业界标杆的5G峰值下载速率,在Sub-6GHz(低频频段,5G的主β用频段)频段实现4.6Gbps,在毫米波(高频频段,5G的扩展频段)频段达6.5Gbps,是4G LTE可体验速率的10倍。

  Balong 5000在全球率先支持SA(5G独立组网)和NSA(5℉G非独立组网,即5G网络架构在LTE上)组网方式,可以灵活应对5G产业发展不同阶段下用户和∞运营商对硬件设备的通信能力要求。 Balong 5000是全球首个支持V2X(vehicle to everything)的多模芯片,可以提供低延时、高可靠的车联网方案。基于Balong 5000的华为5G手机将在今年的じ巴展发布。

  随着5G新射频(New Radio,NR)空中架接界面标准确立,5G的发展已经进展到调制解调器及射频芯片、基地台及终端行动装置的开发阶段。尤其是在芯片领域,除了华为之外包括高通、英特尔、联发科К、三星等均投入庞大资金及人力加快5G芯片的开发。

  由于5G不论是组网方式还是使用的频段都比4G LTE复杂许多,加上5G又分为低频段Sub-6GHz及高频段毫米波(mmWave)两大主流,芯片设计难度大增且功能更为复杂,射频及混合讯号ㄨ测试成为确保5G芯片能否正常运作的重要制程。

  事实上,5G芯片因为支援毫米波特性,融入了波束成形(beamformi&ng)及大规模多重输入多重输出(Massive MIMO)等重要技术,而且架构上因为采用4G/5G联合组网,引入双连结(Dual Connectiv⊕ity)γ技术确保设备能同时使用两个基地台的无线资源,也⿻加深了5G芯片测试的复杂度。

  目前来看,不少芯∶片厂已陆续推出支持5G技术的调制解调器芯片▪,包括高通Snapdragon X50、联发科Helio M70、英特尔XMM 8000系列、三星Exynos M‖|odem 5000系列、华为Balon〤g 5000系列等。

  5G主要芯片

  5G技术的核心在于芯片,无论是基站还是手机,都需要它。包括计算芯片、存储芯片、控制芯片、智能手机芯片、基带芯片等,这╯╰是一个庞大的体系。

  服务器、核心¤网、基站等都需要计算芯片。除了少数服务器芯片,我国有一定的产品,绝大部分计算芯片基本上是美国企业称霸世界。

  无论是服务器还是云,都是需要大量存储,5G的高速度、大流量自然会带来存储的大量需要。目前在♂存储芯片领域,美国、韩国、中国台湾等居于主导地位。

  移动通信最重要的一个终端就是智能手机,智能手机芯片,不@仅要进行计算,还要进行专门的处理,比如GPU进行图像处理,NPU进行AI处理,智能手⊥机芯片还需要体积└小、功耗低等特性。华为、苹果、三星等都在研发自己的旗舰机芯片。

  在5G芯片领域,美国占据了较大的优势,而欧洲稍有衰落。中国正在加大加量寻求突破,企业的整体实力与全球通讯芯片巨头的差距在于高端5G芯片领域,这也是很多国内芯片企业的“芯病”。

  5G芯片厂商

  英特尔

  在英特尔眼中,5G是一个真正融合计算和通信的时代。英特尔的计算能力我们都已了解,自1978年英特尔推出x86架构的鼻祖产品8086微处理器芯片,英特尔就一直站在计算舞台中央,计算能力的冗余还不能满足各种场景,尤其是边缘场景的计算需求,网络能力同样不能做到极致的传输。

  5G让计算和网络进一步融合,对英特尔来说可能是移动通信时代之后的又一个契机。它也是华为和中兴最重要的供应商。

  英特▊尔近日推出了5G调制℡解调器XMM8160,为手机和宽带接入网关等设备提供5G连接而优化的多模调制解调器,是市面上最新LTE调制解调器的3到6倍,带来各种特性和体验,加速5G普及。

  此外,英特尔与华为成功完成全球首个2.6GHz频段基于3GPP标准S╩A架构的5G互操作性测试,使用英特尔5G移动试验平台和华为支持2.6GHz频段、160MHz大带宽的5G NR商用版本,基于SA架构,双方联合测试并成功打通首次呼叫。为大规模商用打下基础,也必将大幅推动2.6G频段5G端到端产业的加速发展和成熟。

  高通

  高通多年前就在积极探索Θ和发展5G技术,并联合产业链资源来共同推动应用落地。

  最先公布5g基带芯片的是美国高通,在5G标准第一版本还没有确定的时候,高通已经公布了其5G基带芯片X50,采用28纳米工艺制程。

  高通◤的5G基带芯☎片制程较落后,在最新工艺制程已经进入7纳米年代,还在采用落后的28纳米工艺,对手机整体的功耗和pcb的面积都有较大影响。

  此外,高通全集成5G新空○口毫米波及6GHz以下射频模组还获得世界互联网领先科技成果奖。高通 QTM052 移动毫±米波天线模块包含5G NR无线收发器、电源管理集成电路(IC)、射频前端组件和相控天线阵,同时支持骁龙 X50 5G 调制解调器。

  联发科

  联发科也加入到5G领域的竞争当中,宣布其首款5G基带芯片MTK Helio M70将于2019年上半年上市。 Helio M70结合开放架构的 NeuroPilot AI 平台,联发科也将从移动设备扩展到更多终端领域。

  Helio M70不仅支持5G NR,还可同▽时支持独立组网及非独立组网 ,并支持Su۩b-6GHz频段、高功率终端及其他5G关键技术,符合3GPP Release 15的最新标准规范,具备5Gbps传输速率。

  未来☆,联发科将利用5G、AI进一步将应用面逐步扩充,在手机或智能生活等领域给使用者最佳的体验。

  华为

  华为在2018年2月发布了巴龙5G01和基于该芯片的首款3GPP标准5G商用终端CPE,巴龙5G01和英特尔芯片一样支持Sub-6GHz和毫米波,兼容2g/3g/4αg网络。华为的巴龙5G01并非针对手机开发,主要应用在小…型网络终端产品上。正如文章开头提到的,针对移动端的5G芯片,Balong 5000将在更多使用场景下为广大消费者带来不同以往的5G连接体验。

  同时,华为已经开始着手◀海思1020全新一代5G处理器的研发工作,这将是国内首款拥有自主知识产权的的5G芯片。

  虽然华为已经推出CPE版本,但是在移动芯片方面,仍然是落后于高通和英特尔。

  紫光展锐

  从1G到4G,紫光展锐一步一步在缩短差距,并表示到5G时代基本可以与国外同步。目前〓,展锐每年全球出货超过6亿套片,市场份额占比在25%左右,在非全网通市场有不错的表现。

  据了解,紫光展锐5G单模芯片方案已经通过认证,双模方案正在认证当中。它将在2019年推出高性价比5G芯片,并在2020年推出高性价5G单芯片,而且将实现高端、中端全覆盖。此外,紫光展锐也在布局5G毫米波和RFFE。

  除了计算、存储、控制芯片之外,感应器是一个半导体领域的◙新机会,↗现在智能手机中,已经有大量感应器,而5G智能终端中的感应器会更多☏,能力会更强。这个领域是全世界半导体领域争夺的一个焦点。除了恩智浦、村田制作⊿所等大厂,还有大量中小企业在这个领域希望有所作为。

  总结

  ◥英特尔在4GLTE芯片已经打入苹果供应链,加上笔记本厂商也有意向搭载5G芯片,英特尔可以借助在笔∷记本行业的优势进行卡位。

  高通除了5G基带芯片已有方案Ⅴ外,在模拟前端,如天线、放大器与滤波器等方案,ↇ也有相当完整的布局,所以高通再进一步推出5G移动产品的模组方案,短期内没有竞争对手。♦

  值得一提的是,在5G专用芯片领域,并不是完全被美国企业垄断,〾我国也有较大的进步,华为海思、紫光展锐、中兴微电子等企业都设计和生产专用芯片。特别是,华为在3GPP领域拥很大程度的话语权,5G标准制定的态度也十分积极。2019年到2020年,华为将有机会赶上英特尔和高通的脚步。

 
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