5G商用在即,哪家基带芯片最强?

来源:电子发烧友原创 作者:章鹰 2019-04-26 09:18 次阅读

本站原创,作者:章鹰,电子发烧友执行副主编。

4月23日,中国联通宣布在40个城市开通5G试验网络,正式发布5G品牌,中国联通发布了“7+33+n”5G试验网络部署,即在北京、上海、广州、深圳、南京、杭州、雄安等7座城市核心区域连续覆盖,在33座城市的热点区域和n座城市行业应用区域提供5G网络覆盖,为合作伙伴提供更为广阔的试验场景,推进5G应用孵化及产业升级。

全球数字化鸿沟正在形成,但是5G首先会将首先在美、中、欧三个大体量市场规模商用。2018年美国5G网络,2019年随后韩国和其他发达市场也纷纷跟上脚步,5G商用的时间表整体提前了12-24个月,2019年,中国三大运营商加快了5G网络部署的步伐。请见下图。

图片来自中国信息通讯院

IDC最新发布的智能手机预测,2019年可折叠屏手机和5G可能不会大规模量产,但之后的采用率一定会上升,IDC预测今年的5G手机出货总量只有670万台,远远低于4G手机的13.3亿台的出货量。IDC预计2023年5G设备占全年总出货量的四分之一。

中国5G终端芯片进展

据中国信息通讯院最新发布的PPT显示,2019年1月华为发布的巴龙5000芯片,首款单芯片多模5G芯片,支持3G、4G和5G,同时支持NSA和SA架构。2019年2月,高通发布的骁龙X55芯片,同时支持NSA和SA架构。围绕这两大5G基带芯片,也形成了以华为、OPPO和小米为代表两大手机阵营。


图片来自中国信息通讯院

5G基带芯片设计难点

以往在2G、3G和4G时代,移动通讯技术的升级换代,重点都放在带宽升级,以便提供给用户更快的行动上网服务。在5G时代,为满足各种物联网(IoT)应用的需求,行动网络不仅要支持更高的带宽,还要具备更大的网络容量跟更低延迟、更稳固的联机。

4月16日,在华为全球分析师大会上,华为Fellow艾伟表示,5G开始,运营商依然要投资重金进行建网,量产手机和量产网络之间差距会缩短在半年以内,这与以往4G时代是很大的不同。5G网络的投资回报周期可能会比以往4G更短,但前期是克服三大技术挑战。

首先,运营商选择5G频段不同,有的选择FDD,有选择TDD,有的选择毫米波频段,如何在手机里面融合如此多的射频需求?其次,运营商网络架构选择NSA,但有的运营商认为SA才是目标,手机如何支持多个运营商需求?第三,5G频谱相对4G高,信号损耗大,如何能够取得更好的覆盖,取决于手机上行的发射功率,手机下行的功率可以通过天线和基站加大,如何在符合绿色能耗的情况下发射更好的信号?

这对基带芯片的设计来说,意味着处理器本身必须具备极高的弹性,以便支持eMMB、URLLC与mmTC等不同的5G规格,这是5G SA核心网要达到的,但是运营商从4G向5G过度,前期先有NSA发展用户,5G终端必须同时支持这两种模式,又要有很好的性能表现,否则数据吞吐量将无法达到5G要求的水平。

传统上,这两个需求是矛盾的。为了解决这个问题,基带芯片的设计架构将尤为关键,不同芯片厂商的设计架构也将会有所不同。华为海思三星电子和高通都选择支持6GHz以下频段(450MHz-6.0GHz))和毫米波(24.25GHz-52.5GHz),高通骁龙X55和华为巴伦5000都表示可以支持毫米波频段。

三大5G智能手机上市 基带芯片各有看点

2019年是5G元年,全球重点智能手机厂商都在抢跑5G手机的首发。美国和中国市场是主要的风向标。4月13日,三星首先在美国公布了Galaxy S10 5G的更多细节,并公布5月份新机到达美国,5G手机的预约会很快开始。中国智能手机头牌厂商华为,日前消费者业务部总裁余承东表示,华为Mate X 5G版会在2019年年中上市。OPPO也在欧洲推出5G版本的手机。这三款先发手机各自采用不同的5G基带,笔者做了以下分析。

三星Galaxy S10 5G

4月13日,美国CNet报道,三星已经公布了有关Galaxy S10 5G的更多细节,Galaxy S10 5G是其首款5G手机,将在5月份到达美国,通过和运营商Verzion合作,三星5G手机预订将很快开始。

Galaxy S10 5G支持5G屏幕为6.7英寸,是最大的Galaxy S10手机。它有四个后置摄像头,包括一个3D深度感应镜头。手机正面还有一个摄像头,它们都在这里起着重要作用。与其他三款Galaxy S10手机不同,Galaxy S10 5G缺乏可扩展的存储空间。

Galaxy S10 5G 将不再使用高通骁龙855 SoC。三星公司使用其最新的旗舰处理器 Exynos 9820, 并内嵌了三星Exynos Modem 5100基带,以此来实现5G网络的支持。

Exynos Modem 5100基带早在2018年8月就已经发布,是三星的第一款5G基带芯片,采用 10nm LPP 工艺制造。它支持6GHZ 以下的 3GPP 5G NR 空口协议,支持美国已经规划的28GHz和39GHz 毫米波频段,5G NSA 非独立网络模式、增强 4x4 MO 和七载波聚合。此外, 毫米波波段的最大下载速度高达6 Gbps。同时, 它还兼容2G、3G、4G 和最高的 LTE Cat.20。
 

华为Mate X 5G版计划6月上市

2019年2月24日晚,在MWC2019华为终端全球发布会上,华为正式发布HUAWEI Mate X。2019年3月15日,华为Mate X获得德国莱茵TÜV颁发的全球首张5G手机CE证书,标志着其成为全球首款获得欧盟公告机构认可的5G手机。

华为首款5G手机HUAWEI Mate X搭载业界首款7nm工艺的多模5G终端芯片Balong 5000,单芯片支持实现2G、3G、4G和5G多种网络制式;下载速率先实现前所未有的5G峰值下载速率,在Sub-6GHz频段实现4。6Gbps(理论值);全球率先同步支持SA和NSA组网方式,当运营商切换到SA组网时无需换机,是一款真正的5G手机。

华为对5G基带芯片设计的原理,华为Fellow艾伟分析地十分透彻。5G处理器本身必须具备极高的弹性,以便支持eMMB、URLLC与mmTC等不同的5G规格,这是5G SA核心网要达到的,但是前期先有NSA,终端希望同时支持这两种模式。巴龙5000,端到端从1G上升到7G bps,华为改变了设备基础架构和频谱,包括在Sub 1G下的2天线,Sub 6G 下的4天线,在毫米波频段下更多天线。接入到基带处理,射频通道和基带处理是无关的。

这意味着5G可以工作在任何一个频段,可以支持5G双通道的载波聚合,也可以支持4G和5G一起联合工作,这是一个全新的终端Modem架构,解决如何支持更多频谱,如何支持不同的频谱联合工作,如何支持SA和NSA网络,用户到时候不用再换手机。

华为在HUAWEI Mate X轻薄的折叠机身里,巧妙融入4条5G天线,双卡设计。4500mAh大电池,55W超级快充。5G信号传输澎湃顺畅,强劲稳定,全面迎接5G时代海量数据传输挑战。

OPPO Reno 5G

据美国CNET报道,4月24日,中国手机制造商OPPO在欧洲推出了三款Reno 手机,让客户可以选择标准版,10倍变焦版或5G版。

OPPO本月早些时候在上海发布会上透露英国运营商EE将成为其在该国的5G合作伙伴。

OPPO 5G版,配备6。6英寸屏幕,10倍变焦选项,Snapdragon 855处理器。

据记者从高通人工智能开放日上获悉,高通855处理器在AI能力上做了优化,高通产品经理秦牧云表示,高通骁龙855支持第四代多核Qualcomm人工智能引擎AI Engine,可以实现每秒超过7万亿次运算(7Tops),在通用神经网络测试中,性能是友商芯片的3.2倍。在AI公开的基准测试中,高通855芯片产品的AI性能是友商的2.5倍。

在移动智能手机快速向5G演进的时候,手机端AI的技术显得尤为重要,主要体现在四大典型应用场景:首先照片输入、移动支付、移动vr增强现实。第四点就是语音组。这些场景应用必须基于非常强的硬件。

OPPO 5G版手机搭配芯片制造商高通的X50 5G调制解调器,集成RF(射频)收发器和RF前端解决方案。这款手机搭载骁龙855配合骁龙X50 5G调制解调器,下载速率最高可达2Gbps以上,下载一部15分钟的1080p视频(256MB)只需1秒,带来极致用户体验。

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