5G競速賽開啟:高通領先優勢縮小,Intel華為三星能否實現反超?
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對於智慧型手機來說,CPU/GPU性能固然重要,但是決定通話與網絡通信性能的基帶晶片則更為重要。
隨著技術的快速更新疊代,基帶晶片技術的研發難度也是越來越高,同時也越來越燒錢。
從2G到3G,再到4G網絡時代,每一次通信技術的大更迭,都會引發產業鏈的巨大變化。
比如在3G轉換到4G的過程當中,TI、Broadcom、Marvell等晶片廠商就紛紛退出智慧型手機市場,目前手機基帶晶片市場的主要玩家就剩下了高通、英特爾、三星、華為、聯發科、展訊等廠商,其中以高通實力最強。
不過,隨著5G時代的到來,現有的市場格局或將再次被打破。
根據研究機構的預測以及全球主要運營商的規劃,2020年5G將正式走向商用,並有望撬動規模達萬億元的物聯網產業。
愛立信預測,到2023年5G行動網路將覆蓋全球超過20%的人口、用戶數量將超10億。
高通與IHS共同發布的白皮書《5G經濟:5G技術將如何影響全球》則預測,到2035年全球5G市場規模將達到12.3萬億美元,這相當於2016年美國全年的消費支出。
雖然目前3GPP關於5G新空口標準化制定尚未最終完成。
但是,面對這樣一塊龐大的5G「大蛋糕」,這些手機基帶晶片廠商也都紛紛選擇提前加速布局,希望能夠藉此機會超越競爭對手,取得競爭優勢。
下面,我們就為大家來盤點一下這些廠商目前在基帶晶片及5G方面的進展:
高通:
雖然,一直以來高通都是手機通信晶片市場的霸主,特別是在3G時代,高通憑藉其在3G領域強大的專利組合,稱霸天下。
進入4G時代,高通雖然不再是一家獨大,但是依然是非常強勢。
去年,高通就推出了首款千兆級LTE基帶晶片驍龍X16,支持Cat.16,下行速率可達1Gbps。
今年年初,高通的千兆級LTE基帶晶片驍龍X16就已經商用。
隨後,高通又推出了基於三星10nm工藝的第二代千兆級LTE基帶晶片驍龍X20,下行速率支持Cat.18,理論下載速度進一步提高到1.2Gbps,達到了准5G的級別。
預計將會被集成到即將於本月中旬發布的驍龍845平台當中。
今年8月,在T-Mobile的實驗室測試中,T-Mobile、諾基亞和高通採用諾基亞AirScale基站支持的諾基亞4.9G網絡,成功採用驍龍X20基於T-Mobile的LTE網絡實現了高達1.175 Gbps的下載速度。
今年10月17日,高通在香港正式宣布,其首款面向移動終端的5G數據機晶片組已成功實現了在28GHz毫米波頻段上的千兆級數據連接。
與此同時,高通還展示了,基於驍龍X50的5G手機的參考設計。
而這也意味著5G終端的商用又近了一步。
驍龍X50
「我們可以不考慮全球5G商用的時間表,5G終端產品很快就會在2018年推出,2019年全面商用,我手上拿的就是一個5G智慧型手機樣品。
」高通執行副總裁兼QCT總裁克里斯蒂安諾·阿蒙在會上說到。
高通執行副總裁兼QCT總裁克里斯蒂安諾·阿蒙
雖然,驍龍X50目前還不支持向下兼容,並且也不支持6GHz以下的頻段,不過目前高通也已推出了針對6GHz以下頻段、毫米波頻段及頻譜共享技術的「全覆蓋」5G NR原型系統,以支持測試、展示及驗證高通的5G設計。
就在在上周,高通還與中興通訊和中國移動聯合宣布,成功實現了全球首個基於3GPP R15標準的端到端5G新空口(5G NR)系統互通(IoDT)。
這也預示著距離5G商用又進了一步。
根據高通公布的時間來看,搭載高通方案的5G手機將會在2019年上半年商用。
英特爾:
早在蘋果推出iPhone之前,英特爾就有自己的無線設備晶片部門,不過可惜的是,英特爾在2006年將其賣給了Marvell。
隨著移動時代的到來,英特爾為了彌補這個失誤,隨後在2010年收購了英飛凌(蘋果第一代iPhone到iPhone4都採用的是英飛凌的基帶晶片)。
由於英飛凌缺乏CDMA產品,所以自2012年iPhone 4S開始,蘋果便開始選擇採用高通的基帶晶片。
在那之後,英特爾的基帶晶片便一直沒有什麼建樹。
直至2015年MWC上,英特爾推出了集成自家基帶晶片的面向智慧型手機和通話平板SoFIA 3G/3G-R處理器。
不過可惜的時候,SoFIA並未在移動市場取得成功。
所幸的是,去年蘋果iPhone 7引入了英特爾作為其基帶晶片的新的供應商(採用的是XMM7360),以擺脫對於高通的過度依賴。
但是,高通依然還是蘋果iPhone 7基帶晶片的主要供應商,占比近2/3。
不過,隨著今年年初,高通與蘋果之間的由於專利授權費問題,關係惡化,英特爾也從中收益。
新的iPhone 8系列的基帶依然由英特爾和高通兩家供應,但是有消息稱,在iPhone 8系列上,高通的基帶的比例從之前的60%下降到了35%。
不過,從基帶產品本身來看,英特爾的基帶晶片相比高通在性能上還是要差一些,而且還不支持CDMA。
為了彌補自己在CDMA專利上的缺失,2015年9月,英特爾斥資1億美元收購了威盛旗下威睿電通的CDMA專利。
今年2月,英特爾正式推出其首款千兆級LTE基帶晶片XMM7560,這是首個採用英特爾14nm製程工藝製造的LTE數據機,支持下行Cat.16,上行Cat.13,最高下載速率可達1Gbps。
並且,XMM7560還集成了CDMA,實現了全網通。
達到了與驍龍X16同等的水平。
預計在今年年底,XMM7560將會商用。
在12月1日在蘇州舉行的「2017英特爾中國行業峰會」上,廣和通就有展示基於英特爾XMM7560基帶晶片的千兆級LTE模塊。
得益於蘋果的iPhone系列的大規模採用,英特爾的基帶產品這兩年也是得到了快速的發展。
在今年年初推出了首款千兆級LTE基帶晶片XMM7560之後,11月17日,英特爾又公布了第二代千兆級LTE基帶晶片XMM 7660,同時還公布了旗下首款5G基帶晶片XMM 8060。
根據資料顯示,XMM 7660是全球首個支持Cat.19下行的LTE基帶晶片,也就是下行最快1.6Gbps,這一指標也力壓了麒麟970所搭載的Cat.18基帶晶片(支持1.2Gbps)。
此外,XMM 7660還支持MIMO、CA以及非常廣的頻段。
至於上市時間,需要等到2019年才能出貨。
而英特爾首款5G基帶晶片——XMM 8060不僅支持最新的5G NR新空口協議,同時還可向下兼容2G/3G/4G網絡,而且包括對於CDMA的支持,也就是說XMM 8000將是一款5G全網通晶片。
此外,在網絡頻段上,XMM 8060既支持28GHz,又整合了華為、諾基亞主推的Sub-6GHz(國內主推的方案)。
相比驍龍X50具有一定的優勢。
不過在商用時間上,XMM
8060相對較晚,最快2019年年中才會有相應的終端出貨。
值得一提的是,今年6月,英特爾正式加入奧林匹克全球合作夥伴計劃,雙方達成長期技術合作夥伴關係。
此前的消息顯示,英特爾的5G技術有望在2020年東京奧運會上大顯身手,為成千上萬的觀眾和現場的設備提供高速數據連接,以及360°的實時全景視頻直播。
不過,在12月1日在蘇州舉行的「2017英特爾中國行業峰會」上,英特爾透露,在2018年的冬奧會上,英特爾就將會開始率先提供5G技術。
三星:
三星雖然也一直有做自己的基帶晶片,但是其產品一直無法與高通、英特爾相提並論,再加上主要供自己手機使用,所以一直以來有點「默默無聞」。
不過,在今年年初,三星發布的Exynos 9處理器卻令人意外的整合了三星自己的LTE Cat.16級別的基帶晶片,支持5CA(載波聚合),可實現峰值1Gbps的下載速率。
一下子達到了與高通X16、英特爾XMM7560相近的水準。
今年7月,三星又突然宣布推出全球第一款支持6CA技術的基帶晶片(驍龍X20只支持5CA),支持4×4 MIMO以及256QAM,能夠將數據的傳輸效率最大化。
最高可支持LTE Cat.18,峰值下載速率能夠達到1.2Gbps,相比此前提升了20%。
基本追平了高通目前最強的驍龍X20。
三星表示,這款基帶有望在年底前量產,並整合到下一代Exynos 9系列處理器中。
三星Galaxy
S9系列或將首發。
三星在基帶晶片技術上的突飛猛進,也使得外界對於三星基帶另眼相看。
難怪此前也有傳聞稱,蘋果或將引入三星作為其基帶晶片的新供應商。
不過需要注意的是,三星也缺少CDMA專利,所以要實現全網通的話,還需要另外外掛晶片。
在5G方面,三星也早已開始布局,並在持續推進當中。
2016年三星加入中國移動5G聯合創新中心,同年8月雙方共同完成5G毫米波的關鍵技術測試。
12月1日,三星與日本電信巨頭KDDI Corp. 攜手,成功在時速超過100公里的火車上,首度實現了在5G網絡下的數據傳輸,傳輸速度順利達到 1.7Gbps。
KDDI表示,將跟三星持續為 5G 進行實測,達成2020年推出5G網絡的目標。
華為:
與三星一樣,由於華為的基帶主要都是用在自己的手機產品當中,所以,外界對於華為的基帶晶片的了解相對較少。
早在2009年10月,華為推出了業界首款支持TD-LTE的多模終端晶片「Balong 700」。
2012年巴塞隆納MWC大會上,華為發布業界首款支持LTE Cat.4的多模LTE終端晶片Balong 710,下行速率達到150Mbps,並整合在麒麟910系列處理器中。
2014年華為又推出麒麟920,整合基帶Balong 720,全球率先支持Cat.6 300Mbps。
此後的麒麟950也依然沿用的是Balong 720。
2015年,華為展示了Balong 750,全球範圍內第一個支持了LTE Cat.12、Cat.13 UL網絡標準,理論下載速率高達600Mbps,而上傳也達到了150Mbps,與高通的驍龍X12相當。
去年發布的麒麟960搭載的正是這款基帶,同時還告別祖傳的55NM外掛基帶,真正實現了則全網通(開始支持CDMA)。
而今年9月麒麟970的發布,則真正讓外界注意到華為基帶晶片的突飛猛進。
在今年9月的麒麟970的發布會上,華為令人意外的宣布了其所搭載的基帶已可以支持LET Cat.18(4.5G,Pre
5G),支持5載波聚合,超過了高通去年推出的千兆級基帶晶片驍龍X16,達到了與高通今年年初發布的驍龍X20一樣的1.2Gbps的下載速率。
並且,在一個月之後的,這款基帶晶片就已成功商用在了Mate10系列上。
相比之下,高通支持1.2Gbps下行速率的驍龍X20要明年才能商用。
在5G方面,華為也是動作頻頻。
今年年初,由華為主導的Polar Code(極化碼)方案,成為5G控制信道eMBB場景編碼方案。
今年11月下旬,德國電信正式宣布聯合華為推出全球首個5G商用網絡,這也是全球第一個推出完整5G網絡技術的政府和企業。
昨天,第四屆世界網際網路大會在烏鎮開幕,同時本年度最頂尖成果在大會上揭曉。
其中華為3GPP 5G預商用系統獲得了組委會頒發的「世界網際網路領先科技成果獎」。
華為終端手機產品線總裁何剛通過微博表示,華為3GPP 5G預商用系統,基於3GPP統一標準和規範,融合革命性新口技術、創新的上下行解耦技術以及全雲化架構和端到端切片技術等。
完成了從無線網、承載網、核心網、晶片、CPE等端到端產品和解決方案的構建及測試驗證,在商用成熟度和產品性能等方面全面達到世界領先水平。
該系統已與通信產業上下游企業進行了運營商和第三方終端的對接,全方位構建能夠支撐2020年5G真正商用目標的能力,為「5G時代」的到來打下堅實的技術基礎。
華為輪值CEO徐直軍在頒獎典禮上透露,華為最早從2009年就開始投資5G技術的研究,預計2018年推出面向規模商用的全套5G網絡設備解決方案,支持全球運營商部署5G網絡。
同時,他還表示,華為將於2019年推出支持5G的麒麟晶片,並同步推出支持5G的智慧型手機。
聯發科:
相比前面的這些廠商來說,聯發科此前在基帶晶片技術的升級上並不積極。
去年聯發科遭遇「Cat.7事件」就是一個例子。
不過,當時並不是聯發科沒有能力支持Cat.7,而是聯發科對於市場的預判出現錯誤,同時聯發科的主力市場也是在中低端市場,所以對於基帶的升級意願也並不強烈。
聯發科目前最強的Helio X30所搭載的基帶也支持3載波聚合,Cat.10-Cat.12。
不過,目前其在千兆級LTE基帶領域還是一片空白。
在遭遇了去年「Cat.7事件」之後,聯發科決定加速發力基帶,而發力點就放在了5G上。
今年9月,聯發科宣布成功完成符合3GPP 5G標準的終端原型機與手機大小8天線的開發整合,並於攜手華為完成5G NewRadio互通性與對接測試(IODT),實測傳輸速率超過5Gbps,成為首家擁有手機尺寸天線,並與通訊設備廠商完成對接測試的晶片廠商。
根據業內消息,聯發科計劃在今年底完成5G原型晶片的設計,明年投入驗證階段。
聯發科無線通訊發展部門的經理TL Lee接受採訪時曾表示,運營商開始部署5G服務時,會確保第一時間用上聯發科的方案。
目前聯發科已經宣布和中國移動、日本NTT DoCoMo合作進行5G部署實驗。
從目前的信息來看,聯發科的5G產品將會在2020年商用。
展訊:
相比聯發科來說,展訊雖然此前主要也是主攻的中低端市場,不過在2016年上半年,展訊就推出了支持LTE Cat.7的晶片,所以並未受到了中國移動要求入庫機型必須支持Cat.7的影響。
今年8月,展訊還推出了兩個全新系列處理器——SC9850和SC9853系列,這兩款產品在網絡方面都支持下行Cat 7、上行Cat 13 雙向載波聚合。
並且這兩款晶片還支持雙卡雙4G雙VoLTE。
雖然從目前的產品來看,展訊在基帶技術上與高通等廠商還是有著不小的差距,不過展訊也在積極部署5G,希望在5G階段實現趕上。
根據此前的展訊展示的Roadmap顯示,展訊將會在2019年底前推出基於3GPP R15標準的5G基帶晶片,2020年推出基於3GPP R16最終標準的5G產品,實現與世界的同步。
小結:
從各家廠商的在5G產品的時間表來看,高通無疑還是具有一定領先優勢,處於第一梯隊;英特爾、華為、三星則緊跟其後,屬於第二梯隊,不過他們與高通之間的差距已經進一步縮小;聯發科和展訊雖然現有的產品還是相對落後,不過在5G商用時間上已接近第二梯隊。
不過,需要注意的是,在各家積極布局5G的同時,都推出了多款千兆級LTE基帶晶片,而聯發科和展訊目前在這塊還沒有相應的產品推出。
雖然都說5G將會在2020年開始大規模商用,但是,初期可能只會被應用到無人駕駛、賽事全景直播等少數對於數據傳輸有極高要求的領域,而對於大多數用戶來說,千兆級LTE已經足是夠用了。
另外,考慮到5G網絡的建設速度以及本身5G信號的覆蓋範圍,千兆級LTE將會是一個重要的補充。
顯然,如果直接推5G基帶,而沒有千兆級LTE產品作為補充,在未來的競爭當中可能會畢竟被動。
從5G的正式商用,到5G的真正普及,還有相當長的一段時間,這期間,英特爾、華為、三星仍將有機會進一步縮小與高通的差距,並有可能實現反超。
畢竟在5G階段,專利已經是比較散了,而且市場也不再局限於手機市場,物聯網、無人汽車等市場更加廣闊,這也給了其他廠商很大的機會。
當然,要想實現對高通的反超也並不是一件容易的事。
不過,目前博通對於高通的惡意收購,以及高通與蘋果之間的專利糾紛則給高通未來發展帶來了很大的不確定性。
作者:芯智訊-浪客劍
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