華為入局,5G基帶晶片四強爭"霸",設計難點在哪?
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集微網消息,隨著3GPP在去年12月完成了5G NR規格的凍結,晶片廠商正緊鑼密鼓地部署5G基帶晶片,期望能在今年7月之前上市,今年年底實現5G試商用。
在5G標準凍結前,高通和英特爾都已發布5G商用基帶晶片,高通晶片名為Snapdragon X50,英特爾晶片名為XMM8060,兩款5G基帶晶片將用於2019年上半年問市的5G智慧型手機。
在5G標準凍結後,華為率先在巴塞隆納世界移動通信大會(MWC)發布首款5G商用晶片--巴龍5G01(Balong 5G01),成為全球第三家發布5G商用基帶晶片廠商,這是中國首款5G基帶晶片,同時這也預示著中國晶片廠商在5G時代已經成功躋身第一梯隊。
華為首發5G標準晶片,加劇競爭
在MWC 2018上,華為消費者業務面向全球正式發布首款5G商用晶片巴龍5G01(Balong 5G01)和5G商用終端華為5G CPE(Consumer Premise Equipment,5G用戶終端)。
華為Balong 5G01是全球首款基於3GPP標準的5G商用晶片。
根據華為給出的參數,Balong 5G01支持全球主流的5G頻段,包括Sub6GHz和mmWave,理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率,支持NSA和SA兩種組網方式,即支持4G & 5G雙聯接組網,也支持5G獨立組網。
去年高通率先發布了全球首款針對移動終端的5G基帶晶片--驍龍X50,並成功實現了28GHz(mmWave毫米波)頻段數據連接及千兆上網。
隨後在11月,英特爾也發布了其首款5G基帶晶片--XMM 8000系列,首款晶片型號為XMM 8060。
從資料來看,華為此次發布的Balong 5G01與英特爾XMM 8060一樣,不僅支持最新的5G NR新空口協議,既支持28GHz,也支持Sub-6GHz頻段,同時支持通過4G/5G雙聯接組網的方式,實現向下兼容2G/3G/4G網絡。
相比之下,高通驍龍X50 5G數據機只支持28GHz頻段,並且早期它僅僅是專攻5G網絡。
不過,驍龍X50 5G數據機也能夠通過雙連接(Dual-Connectivity)能夠與驍龍處理器、驍龍LTE基帶所搭配使用。
除此之外,業界透露,三星電子系統LSI事業部在2018 CES期間,以非公開展示的形式向主要智慧型手機客戶介紹名為Exynos 5G的5G基帶晶片解決方案,並計劃於今年下半年供應Exynos 5G樣品,預定2019年實現商用化,希望在5G時期與高通並肩前行。
雖然尚不清楚三星5G基帶晶片更多細節,但對於三星進入5G基帶晶片市場的決心早已可見。
在5G標準制定之前,三星就曾積極參與制訂標準,期望減小對高通的依賴,全面攻占5G智慧型手機市場。
設計架構是關鍵,三星偏弱
在5G標準凍結後,國內5G第三階段測試也正式開始,工信部要求在2018年底5G將達到預商用的標準要求。
儘管,各大晶片廠商都在搶灘卡位,但是5G基帶晶片的研發有著相當高的門檻,最終又會孰強孰弱?
由於5G與3G、4G標準要求大為不同,5G不僅要追求更高的數據吞吐量,還要具備更大的網絡容量與更好的服務質量(QoS),因此5G基帶晶片的研發設計會更為複雜。
恩智浦數字網絡事業部全球產品經理張嘉恆表示,對於網絡設備廠商跟晶片廠商來說,5G是一個全新的時代。
在以往,移動通訊技術的升級換代,重點都放在帶寬升級,以便提供給用戶更快的行動上網服務。
但是在5G時代,為滿足各種物聯網(IoT)應用的需求,行動網絡不僅要支持更高的帶寬,還要具備更大的網絡容量跟更低延遲、更穩固的聯機。
這對基帶晶片的設計來說,意味著處理器本身必須具備極高的彈性,以便支持eMMB、URLLC與mmTC等不同的5G規格,但同時又要有很好的性能表現,否則數據吞吐量將無法達到5G要求的水平。
傳統上,這兩個需求是矛盾的。
為了解決這個問題,基帶晶片的設計架構將尤為關鍵,不同晶片廠商的設計架構也將會有所不同。
另一方面,由於5G支持6GHz以下頻段和毫米波頻段,產品競爭將會更為激烈。
據Techno System Research (TSR)報告指出,5G基帶晶片產品可分為兩種,一種支持6GHz以下頻段和毫米波(millimeter wave),
廠商有高通、英特爾、三星電子、華為海思;另一種是5G基帶晶片支持6GHz以下頻段,廠商包括聯發科、展訊等。
不過,聯發科和展訊都在完善晶片設計的全頻段覆蓋能力。
值得強調的是,毫米波是高頻波,帶寬較大、傳輸速度快,但是波長較短,信號容易受到干擾,必須要改善射頻(RF)天線模塊效能,才能有較好表現,這也是5G基帶晶片設計的難點所在。
TSR指出,外傳三星缺乏毫米波的研發經驗,開發射頻天線模塊碰上阻礙,估計技術要落後於競爭對手。
(校對/范蓉)
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