5G「芯」戰

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圖片來源@視覺中國

文 | itlaoyou-com,作者 | 曹亦卿

9月19日,華為在德國慕尼黑髮布了Mate 30系列。

這註定備受關注,不僅因為它是華為的第二款全新5G機型,更因為它搭載了行業第一枚正式商用的5G SoC晶片麒麟990。

這枚新鮮出爐的5G SoC晶片自稱全球第一款5G旗艦SoC。

事實上,「旗艦」兩字非常巧妙,因為在此兩天之前,三星已搶先發布了5G SoC Exynos980。

而更早的5月份,聯發科就已經在社交平台上透露出要發布5G SoC的意思。

一時間,5G SoC成了焦點,但沒人在意究竟哪家第一個發布,因為商用才是硬實力。

最終,華為在麒麟990發布半個月後,率先推出了Mate 30系列,而三星則稱計劃本月向客戶提供樣品,顯然已經慢了不止一步。

但5G SoC的激戰並沒有因Mate 30的發布而告一段落,事實上,這只是大戰的序幕。

5G SoC成為5G智慧型手機終端走向成熟的一個關鍵節點,意義重大。

各大廠商必定將在這場爭奪中全力以赴,其間又將對江湖格局產生怎樣的影響?

「外掛」的喜與憂

今年6月份,工信部宣布5G商用,中國的5G基礎設施建設工作開始提速。

事實上,在此之前,產業界已經為5G商用打好了提前量。

三星、華為、高通、聯發科等主要的晶片設計廠商為5G基帶晶片的搶發早早就卯足了勁兒。

2018年8月,三星推出了全球首款符合3GPP標準的全網通5G晶片。

這枚Exynos Modem 5100基帶晶片採用三星10nm製程,支持5G NSA非獨立組網模式,同時兼容2G、3G、4G,下載速度為1.6Gbps。

今年4月初,三星又率先上市了全球首款5G手機Galaxy S10。

在韓國成為全球第一個宣布5G商用的國家之後,三星也成為了第一個發布5G機型的手機廠商。

值得一提的是,在韓國國內銷售的Galaxy S10均採用了這一三星自研的5G解決方案。

不過,在Galaxy S10 5G手機的海外版本上,三星改用了高通的X50 5G數據機。

相比於三星Exynos Modem 5100,高通X50的問世甚至可以追溯到2016年。

2016年10月,高通在香港舉辦的4G/5G峰會上,就正式發布了X50基帶晶片,當時稱將在2018年上半年商用。

提前兩年的布局足以可見半導體行業的敏銳觸覺和激烈競爭。

到了2019年,各家大廠都在蓄力搶發5G機型。

與此同時,高通的旗艦級晶片也疊代到驍龍855,因此「驍龍855+X50基帶晶片」的「外掛套餐」不僅獲得了三星的青睞,也成為了除華為之外各大安卓廠商的標配。

華為的5G基帶晶片巴龍5000則是發布於2019年1月。

在這場年初的5G發布會上,華為發布了面向5G基站的天罡晶片和面向5G移動終端的巴龍5000,後者是業界首款支持TDD/FDD全頻段的5G基帶晶片。

在今年7月發布的Mate 20 X 5G手機上,華為正是使用了麒麟980+巴龍5000基帶的晶片組合,與高通一樣都沒有徹底解決外掛的問題。

事實上,這種處理器外掛基帶晶片實現5G連接的方式,存在明顯的功耗問題。

早在2018年的聯想創新科技大會上,Moto Z3就通過手機+5G Mod模塊相結合的方式實現了5G網絡連接,但這種方式在當時還無法進行5G通話。

而且,其5G Mod模塊還配備了一塊與自帶電池同容量的3000mAh電池,功耗問題暴露無遺。

身處第一陣營的三星、高通和華為沒能解決的問題,落後一個身位的紫光展銳、聯發科和英特爾也同樣避不開。

今年2月的MWC 2019上,紫光展銳發布了5G基帶晶片春藤510,採用台積電12nm製程工藝,可實現2G/3G/4G/5G多種模式,支持Sub-6GHz 頻段及100MHz帶寬,值得一提的是,兼容NSA和SA。

紫光展銳的這款晶片目前雖已完成了5G通話測試,但是尚未進入商用,未來或許會在中低端機型上發力。

另一家發布了5G基帶晶片的廠商是聯發科。

2018年底,聯發科發布了5G基帶晶片Helio M70。

這是一款具備LTE和5G雙連接(EN-DC)的5G數據機,基於台積電7nm工藝打造,向下兼容2G/3G/4G和Sub-6GHz頻段,並且支持NSA和SA組網。

目前,聯發科的這款Helio M70還沒開始出貨,預計將於2020年一季度出貨。

雖然紫光展銳和聯發科的5G基帶晶片都還沒有出貨,但與高通、華為在旗艦機型上焦灼競爭不同,兩者都將瞄準更龐大的中低端手機市場,形成差異化的競爭格局。

此外,還有一家比較特別的是英特爾。

在為蘋果研發5G基帶晶片未成之後,英特爾如今已經放棄了手機數據機業務,這一部門或將被蘋果以10億美元收購。

足以可見基帶晶片的門檻之高,就連英特爾都難以順利拿下。

至此,三星、華為、高通、紫光展銳和聯發科都發布了自己的5G基帶晶片,其中前三家已經出貨,搭載其基帶晶片的5G機型也已經上市,後兩家還未正式商用。

在5G SoC沒有上市之前,晶片廠商們只能曲線救國,從外掛基帶晶片上突破,先實現5G網絡連接,進場參與競爭,再通過疊代實現5G SoC。

由於只是個過渡方案,因此,在5G SoC之前,外掛形式實際上是手機廠商的一塊心病,也成了消費者保持觀望態度的一個重要原因。

5G SoC成了手機終端成熟度的一個標誌性節點。

搶發5G SoC

大家都知道5G SoC會來,但沒想到會來得那麼快。

今年5月底,聯發科宣布了旗下5G SoC的消息。

這款內部代號為MTK 5G SoC的晶片集成了Helio M70基帶晶片,採用 7nm FinFET 工藝,搭配ARM新發布的 Cortex-A77 架構 CPU和Mali-G77 GPU,並搭載獨立AI運算單元APU。

聯發科還表示,這款SoC將於2019年Q3向客戶送樣,搭載它的終端最快將於2020年Q1問市。

在聯發科宣布這一系列消息時,高通也已經透露過旗下5G SoC將於2019年Q2出樣,終端預計將於2020年上半年開售。

紫光展銳的進度則是2020年下半年推出5G SoC處理器。

而最正式發布5G SoC的,三星算第一家。

9月4日,三星發布了Exynos 980,這款5G SoC晶片採用三星8nm FinFET製程工藝,而非三星最新的7nm EUV工藝;向下兼容2G/3G/4G,支持Sub-6GHz,通過將 2CC LTE 和 5G 連結結合起來,最高可達 3.5Gbps下載速率;它的CPU採用兩個A77大核和 4 個A55小核,以及Mali-G76 GPU。

從配置上可以看出,三星在Exynos 980上並沒有拿出自己的最高配置,並不是高端旗艦機型的首選。

不過,因為內置了一顆NPU,AI性能比前一代提升了2.7倍。

但三星也只是搶發,而沒能實現商用上的突破。

這款處理器仍然要等到今年年末才能量產,終端的問世也只能等到明年。

高通、聯發科、紫光展銳、三星四家大廠的表態,讓業界普遍認為5G SoC的商用將會出現在2020年Q1之後,在此之前,如今的外掛形式只能再持續一段時間。

但出乎意料的是,華為將這一時間表提前了半年。

9月6日,就在三星發布會兩天之後,華為在德國柏林發布了全新5G SoC麒麟990系列。

華為將其稱為全球首個5G旗艦SoC晶片,一是因為三星搶發在前,二則是因為性能。

麒麟990系列分為兩個型號,分別是集成5G基帶的版本以及沒有集成5G基帶的版本。

其中,5G版本採用7nm Plus EUV製程工藝,集成了103億電晶體,是麒麟980的160%,也是移動SoC中首次破百億;CPU採用了2顆A76大核、2顆A76中核和4顆A55小核,GPU則是業界首款16核Mali-G76,還搭載了三個自研達文西架構NPU;它還同時支持UFS 3.0和UFS 2.1;在網絡方面,依然支持Sub-6GHz、2/3/4/5G網絡和NSA/SA雙模。

從性能上來看,麒麟990明顯高於三星Exynos 980,顯然是直奔旗艦機型而去。

除此之外,相比於三星、聯發科的「發而不用」,華為還做到了「真」首發。

就在麒麟990發布不到半個月後,華為在9月16日的慕尼黑髮布會上,發布了搭載這一處理器的第二款5G機型Mate 30系列。

需要注意的是,就在兩個月前,華為剛剛發布了Mate 20 X 5G版,搭載了麒麟980+巴龍5000的外掛組合。

在此之前沒人會想到華為會在那麼短的時間內推出搭載5G SoC的第二款5G手機。

如此一來,Mate 20 X 5G版的處境便變得有些尷尬。

不過對於華為來說,搶發5G SoC的意義顯然比一款過渡機型的銷量更重要。

至此,在高通、三星、華為、聯發科、紫光展銳這5家有能力設計5G基帶晶片的廠商中,每家都透露了5G SoC的時間表,卻只有華為一家率先實現了商用,並且領先對手至少半年時間。

麒麟990的發布,也瞬間拉開了5G SoC的速度戰。

在華為的衝擊下,高通、三星兩家大廠的商用節奏或許會進一步提速,5G基帶晶片不再是第一競爭力,5G SoC的戰爭已經無縫連接來到了台前。

不得不說,在5G產業鏈端各個環節都在大興土木的當下,技術和產品的疊代速度已經遠超曾經的預期。

終端戰爭

和晶片同時大步快跑的,還有手機終端。

這也不奇怪,因為晶片最終是要搭載在終端上才能觸達消費者。

晶片的快速疊代既是手機廠商的動力,同時也是壓力。

9月24日,小米發布了一款環繞屏機型小米MIX Alpha,屏占比高達180.6%,讓觀眾們看得「目瞪口呆」:全面屏的戰爭終於要進化到究極狀態了。

但相比於這台售價19999元、年底才能發布的one more thing,消費者其實更關注的還是這場發布會上出場的小米首款5G機型小米9 Pro。

這款機型沒有4G版,5G的連網與其他安卓機一樣,也是採用的驍龍855 Plus+X50基帶晶片的外掛套餐形式。

目前,國內已經發布的5G機型包括華為Mate 20 X 5G版、華為Mate 30 5G版,vivo NEX 3 5G版、iQOO Pro 5G版,三星 Note 10 5G版、三星Galaxy S10 5G版,以及最新發布的小米9 Pro。

華米ov四大頭部之中,只有OPPO還沒有在國內發布5G機型,而華為和vivo已經發布了兩款5G手機。

iQOO Pro和小米9 Pro甚至把5G手機的價格拉低到了3000元檔,加速了5G機型的平價化,推動5G機型的普及——終端的普及對於5G應用的爆發有著關鍵的引燃作用,有助於5G生態的快速成熟。

在第一批機型,除了華為和三星在韓國國內的機型以外,其他安卓機型都採用了高通855/855 Plus+X50的晶片組合。

這樣的外掛形式在麒麟990發布之後顯然將會受到衝擊。

同時,因為X50基帶晶片不支持SA組網模式,而中國5G發展的時間表已經明確明年僅支持NSA的手機將不能入網,所以其他安卓廠商在明年必定將會全線換為X55晶片。

X50機型仍然可以正常使用,但X50在產業端的價值顯然被壓縮了,成為了一代短命的基帶晶片。

同時,在消費者的感性認知中,也會給X50機型打上折扣。

事實上,關於SA組網和NSA組網的區別,在短期的智慧型手機終端上並不會產生明顯的差距,也不會帶來使用上的障礙。

按照3GPP的定義,5G的三大應用場景包括eMBB(增強型移動寬頻業務)、mMTC(大規模機器通信)和URLLC(超可靠、低時延通信)。

其中eMBB負責的就是速度快,可以體現在3D、超高清視頻等領域;mMTC則是針對大規模的物聯網業務;而URLLC則是面向無人駕駛、工業自動化等需要低時延、高可靠連接的業務。

NSA架構能做到eMBB,卻很難做到後兩者,因此只是過渡形式,並不能算是完整的5G網絡。

而能夠支持mMTC和uRLLC的SA架構才能算作是真正的5G網絡。

NSA標準於2017年12月凍結,SA標準於2018年6月凍結,還有一個補充的 Late Drop 凍結於2019年3月。

不要小看這半年,就因為短短半年的時間差,相應的端到端產業發展程度就已經有了明顯的差別。

如今,NSA的端到端產業鏈,包括晶片、終端、網絡都已經較為成熟,高通和三星的第一批5G終端也只支持NSA。

但隨著三大運營商對於SA組網的投入不斷加大,中國大機率將成為全球SA組網的領跑者。

屆時,高通不僅已有了5G SoC,亦能支持SA組網。

5G晶片和5G終端的競爭也將進入到新的維度。

不可否認,5G網絡會有階段性問題,短期內必定會面對基站少、信號不穩定、終端單一等難題,但這些都會隨著5G網絡的成熟而改變。

而在這個過程中,智慧型手機領域是一個非常典型的賽道。

晶片、射頻前端、天線、終端、基站、應用等產業鏈端的各個環節都將在激烈的競爭中加速疊代,完善豐富5G生態,創造出新的場景。

新的5G場景將誕生新的需求,反哺行業中的參與者——事實上,廠商之間既是競爭,也是合作。

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