揭開展銳5G基帶晶片研發的背後故事！其追趕高通的秘訣有哪些？

集微網消息，繼1968年國際電信聯盟把5月17日定為「世界電信日」以來，2019年已是第51個電信日了，而今年電信日的主題是：「縮小標準化差距」。

從3G時代艱難起步，經過4G的發力，再到5G的強大，如今在國際通信標準組織中，中國的力量不可忽視。

眾所周知，圍繞5G的全球競爭早已不局限於傳統的通信領域內，而是涉及到了方方面面，甚至已上升到國家層面。

此前中興事件的爆發，更是讓中國意識到晶片的重要性。

與4G時代的「高通獨大」現象不同，5G時代的手機基帶晶片廠商奮起直追，而隨著英特爾宣布退出5G基帶晶片研發業務，目前全球的競爭者只剩下高通、三星、聯發科、華為和紫光展銳。

其中，華為和展銳作為中國本土晶片企業，均已發布自主研發的5G基帶晶片，躋身全球5G第一梯隊。

當然，中國晶片企業能夠取得如今的優異成績，離不開公司長年的技術積累和研發人員的艱苦付出。

近日，集微網記者有幸採訪了紫光展銳通信團隊負責人王遠，從而深入了解到展銳5G基帶晶片研發背後所不為人知的故事。

技術積累是基礎門檻

據集微網了解，不管是2G、3G、4G，還是5G，每一個通信模式從零開始研發再到穩定至少需要5年。

與此同時，光有技術還不夠，還需要大量的人力和時間去與全球的網絡進行現場測試，保證晶片有效的連接性。

因此對於手機晶片企業來說，通信團隊是公司內部最為重要的團隊之一。

紫光展銳通信團隊負責人王遠

「基帶晶片研發跟應用處理器（AP）不一樣，它需要長期的積累，沒有10年以上的積累根本做不了。

」紫光展銳通信團隊負責人王遠透露：「因為5G晶片裡面不只有5G，它還需要同時支持2G/3G/4G多種模式，沒有2G到4G通信技術的積累是不可能直接進行5G的研發。

表面看GSM速率似乎很低，但實際上其複雜度並不低。

」

毫無疑問，在一部智慧型手機中，通信不僅是最基本的功能，也是要求最高的功能。

在王遠看來，「通信功能不像手機的多媒體功能可以降低解析度和規格，通信上的任何一項指標都不可能降低。

此外，對於通信質量的要求是不會根據手機的檔位而有所區別，都必須要達到最高要求。

對於展銳來說，我們的產品一方面要滿足設備商和運營商的要求和測試，另一方面還要滿足客戶的要求，終端通信的質量必須與國際一流水平同步，擁有一樣的下載速率和電話接通率。

」

正是基於智慧型手機對於通信技術的高要求，任何一家手機晶片企業決定研發5G基帶晶片都不是一件易事，如果沒有從2G時代便開始長期積累的研發實力，不可能在5G時代有所作為。

團隊合作和經驗不可或缺

當然，除了通信技術的積累，團隊合作的重要性也不容忽視。

據了解，展銳的通信團隊一直是整個研發團隊中最大的團隊之一，人員的分工包括：標準+算法+基帶晶片+射頻晶片+物理層軟體+協議棧軟體+測試，團隊細分到各個具體的領域。

同時，這些研發人員經過長期磨合，已經一起合作研發了多代產品。

「團隊經驗都是磨出來的，不是說公司招攬一批技術專家就能搞定5G技術，還必須得有相關團隊的經驗積累，這個團隊必須是已經磨合的非常契合。

」王遠說道：「設計一款晶片，不談標準，僅從算法到量產需要三年，而展銳的疊代速度目前已經和高通不相上下。

要追趕高通，就是在縮短疊代周期，因此每一個環節都需要通力協作。

」

5G基帶晶片亟需攻克的技術難關

長期的技術積累和團隊合作固然重要，但從目前的技術層面來看，5G基帶晶片的研發難度依然「難於上青天」。

首先，不得不提的便是多頻段兼容所帶來的設計複雜度。

據了解，3GPP制定的5GNR頻譜共有29個頻段，這些頻段既包含了部分LTE頻段，也新增了一些頻段。

再加上各個國家和地區的頻段各不相同，因此晶片廠商需要推出的5G基帶晶片，必須是一個在全球各個區域都能使用的通用晶片，可以支持不同國家和地區的不同頻段。

具體來看，3GPP指定的5GNR支持的頻段包括兩大頻率範圍，其中

6GHz以下頻段（450MHz-6.0GHz）的範圍如下圖所示：

除了多頻段兼容之外，支持的模式數增加也使得設計難度有所增加。

5G基帶晶片需要同時兼容2G/3G/4G網絡，目前國內4G手機所需要支持的模式已經達到6模，到5G時代將達到7模。

中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商的4G/3G/2G網絡包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，可以說測試一顆晶片要跑遍全球運營商。

為什麼需要兼容多模呢？就拿4G時代來說，如果用戶購買一部支持6模的手機，便可以支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，涵蓋中國電信、中國聯通、中國移動的4G/3G/2G網絡，用戶可以在不更換手機的情況下，隨意更換運營商。

另外，初期階段運營商在網絡搭建上還沒完成，一部搭載5G基帶晶片的5G手機，雖然可以支持5G網絡，但是在某些5G網絡還未搭建完善的區域，還是需要4G網絡支持使用。

然而對於手機晶片企業來說，僅僅克服多頻段兼容和多模兼容還遠遠不夠，一顆5G晶片的研發還需要攻克包括系統散熱、架構和高速率低時延等在內的多個難關。

5G終端的處理能力是4G的五倍以上，但隨之而來是如何平衡功耗和系統散熱的問題。

「未來的5G手機電池容量預估在3000-4000毫安才能滿足其功耗需求，因此我們在做晶片設計的時候，一方面通過製程工藝的提升降低功耗，另一方面在晶片方案中加大電池容量和充電能力，同時匹配快充功能。

」王遠說。

紫光展銳投入5G研發不遺餘力

毋庸置疑，5G晶片並不是誰想做就能做的，必須要有過硬的技術和時間的驗證。

此前英特爾宣布退出5G智慧型手機數據機業務，也驗證了5G晶片的研發之難。

從目前來看，全球擁有完整通信技術的移動通信公司屈指可數，而紫光展銳就是其中之一。

作為手機及物聯網晶片的全球主要供應商之一，紫光展銳對5G的投入非常堅決。

2014年12月，當4G智慧型手機還大行其道的時候，紫光展銳就啟動了5G研發並組建了5G團隊，目的就是在下一代通信技術變革之前做好技術儲備。

隨後，紫光展銳也按照自己的發展節奏，於2016年1月在上海、北京、南京設立了3個5G研發中心，進一步增加5G研發投入。

經過研發團隊多年的艱苦奮鬥，終於在MWC 2019世界通信大會期間，展銳亮出了5G通信技術平台「馬卡魯」和首款5G基帶晶片「春藤510」兩把利劍。

其中，春藤510基帶晶片採用台積電12nm製程工藝，支持多項5G關鍵技術，可實現2G/3G/4G/5G多種通訊模式，符合最新的3GPP R15標準規範，支持Sub-6GHz 頻段及100MHz帶寬，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基帶晶片。

在速度表現方面，春藤510在SA和NSA兩種不同的組網方式下的下行速度的理論峰值則分別能達到2Gbps和2.2Gbps。

「目前春藤510里基帶和射頻都是展銳自己研發的。

」王遠告訴集微網記者。

據了解，展銳在5G晶片領域已經投入了上億美金研發費用，短短5年時間內，累計參與項目的工程師超千人。

當然，在專注於技術研發的同時，紫光展銳也致力於5G產業鏈的合作，並攜手合作夥伴構建5G生態。

展銳先後與中國移動、英特爾、華為、是德科技、羅德與施瓦茨等達成戰略合作；加入中國移動「5G終端先行者計劃」、 「GTI 5G通用模組計劃」；加入中國電信全網通產業聯盟並成為中國電信5G終端研發計劃首批成員；聯合產業鏈上下游十多家國內外企業共同發布了《共建5G產業生態倡議書》。

對展銳來說，5G是其切入中高端、躋身全球第一梯隊的重要機遇。

從目前來看，隨著展銳低端市場的逐漸夯實，其已為衝擊中高端做好充足的準備，並將力爭在5G商用化進程上與國際一流水平保持同步。

（校對/范蓉）