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全球5G芯片之争,中国究竟处在什么位置?

来源:PCB人才网 时间:2019-11-06 作者:PCB人才网 浏览量:

芯片:手机的最核心部件

芯片就像手机的心脏,是手机最核心的部件。手机里面的很多功能,例如CPU运算、GPU图形运算、音视频处理、电源管理等,都是依赖于芯片完成的。手机最重要的通信能力,同样是由手机芯片实现的。手机芯片的核心为基带芯片,基带芯片是决定手机使用的网络类型,5G芯片是5G手机的核心技术。详情如图1所示。

图1:包括基带的主处理芯片

美国占据强势地位,中国正寻求突破

5G网络有3个应用场景,分别为eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(海量机器类通信)、uRLLC(超可靠、低时延通信),三个场景分别应用在手机、自动驾驶、工业控制以及物联网。任何设备要想接入到5G网络都需要基带芯片,5G基带芯片是所有的联网的智能设备中必不可少的,未来5G基带芯片将成为5G时代最重要的芯片。

目前5G芯片全球只有5个厂商在生产高通华为三星、紫光展锐和联发科,之前5G芯片的研发英特尔已经宣布退出芯片的研发领域,苹果收购了intel的手机基带部门进行研发,目前还未出成果。

表1:公开的5G芯片及其公司

由表1可以看出高通的骁龙X55和联发科Helio M70分别获得最高的毫米波速率和最高的Sub 6Ghz速率,是参数最强的两家的两家公司。在5G芯片领域,美国占据了较大的优势,欧洲稍有落后,我国正在加量研发以寻求突破,我国企业与美国的差距在于高端5G芯片领域。

美国高通:X50苦苦支撑,X55迟迟不来

美国的高通是在2G时代借助CDMA技术起家,在3G和4G智能机发展时代迅速壮大,是目前全球通讯行业最有实力的公司,手中拥有大量的通信专利。不仅在全球,我国的OPPO、VIVO、小米等手机厂商,其旗舰手机的首选配置长期以来都是高通骁龙系列为芯片。

在5G芯片方面,美国高通在2016年发布第一个5G基带X50,它采用28 nm工艺制程,不支持2G/3G/4G网络,只支持单模5G,存在网络信号切换、功耗发热以及使用场景等问题,所以X50只能说是5G早期的一个过渡产品。

骁龙X50还存在一个重大缺陷,只支持NSA,不支持SA,NSA和SA是5G的两种不同组网方式(详情如图2所示),从效果上看,NSA只能实现5G的一部分特性,而SA可以实现5G的全部特性。

图2:NSA和SA效果图

而美国高通的X55基带虽然采用最先进的7纳米工艺制程,单芯片可完全支持5G/4G/3G/2G, 其中5G部分既完整支持毫米波,也支持6GHz以下频段,同时支持SA和NSA两种组网模式,X55才是高通第一款真正的5G基带,但根据最新消息得知X55基带预计今年年底明年初或更晚才具备出货能力,真正商用到手机上,可能还会更晚一些。

中国华为:节奏更稳更准,Balong 5000领先优势明显

华为早在1991年就成立了自己的ASIC设计中心,专门负责设计“专用集成电路”, 2004年,华为在ASIC设计中心的基础上,正式成立了深圳海思半导体有限公司。在5G芯片方面,华为的布局也非常早,但是相对来说低调很多,5G产业的关键节奏,华为也踩得更准、更稳。

2018年2月,华为发布了全球首款3GPP标准的5G商用芯片——Balong 5G01。这个芯片主要是用于CPE等用户终端设备。2019年1月24日,华为正式发布了这款5G基带,开启了华为手机芯片的5G时代。

Balong 5000采用的是7nm工艺制程。在网络制式方面,它支持单芯片多模,同时支持5G/4G/3G/2G。在5G网络Sub-6GHz频段下,它的峰值下载速率可达4.6Gbps,mmWave(毫米波)频段峰值下载速率可达6.5Gbps,叠加LTE双连接最高可达7.5Gbps。

Balong 5000也同时支持SA和NSA两种5G组网方式,可以完成多项5G业务验证,为使用者提供5G初期更放心的选择,推进了5G网络系统的进一步应用。在各项试中拥有优异的表现,为它进入商用阶段奠定了基础。

采用Balong 5000基带的华为Mate20 X 5G,率先拿到国内首个5G终端设备进网许可证。相比高通,华为的优势在于在5G通信基站领域的技术积累,同时对于全球运营商的需求有着深刻的理解。这也保证了华为的5G芯片可以第一时间推向市场

结语

综上所述,目前5G芯片全球只有5个厂商在生产高通、华为、三星、紫光展锐和联发科,美国占据了较大的优势,欧洲稍有落后,中国正在加量研发以寻求突破。

美国高通的X50只是5G早期的一个过渡产品,而X55基带需要今年年底或明年年初才具备出货能力。我国华为的Balong 5000芯片在各项试中拥有优异的表现,有超越美国高通芯片技术的迹象。

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