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华为/高通/联发科,5G基带芯片之争

2018-12-10
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导语:中国移动称,明年将预商用5G网络并出售5G手机。由于其拥有的强大影响力,各手机芯片企业都希望能跟上中国移动的脚步,以确保在市场的竞争中取得领先优势。5G基带芯片市场虽然尚未开锅,但已暗流汹涌。


日前,中国移动对外宣称2019年5G预商用阶段,5G手机的价格预计会在8000元以上。这意味着,5G网络真的要来临了。而提到5G网络,我们就不得不提到5G基带。


5G基带负责完成移动网络中无线信号的解调、解扰、解扩和解码工作,并将最终解码完成的数字信号传递给上层处理系统进行处理。基带即为俗称的BB,Baseband可以理解为通信模块。


5G基带芯片


基带芯片是用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码。具体地说,就是发射时,把音频信号编译成用来发射的基带码;接收时,把收到的基带码解译为音频信号。同时,也负责地址信息(手机号、网站地址)、文字信息(短讯文字、网站文字)、图片信息的编译。


在手机中,基带芯片分内置和外置(也称外挂)两种。内置就是整合到手机处理器芯片当中,外置就是单独的基带芯片,与手机处理器芯片分离。通常内置的基带芯片性能更好,功耗更低,可以节省pcb板的占用面积,外挂的基带芯片会增加功耗及占用面积。


由于5G支持6GHz以下频段和毫米波频段,产品竞争将会更为激烈。据Techno System Research (TSR)报告指出,5G基带芯片产品可分为两种,一种是支持6GHz以下频段和毫米波(millimeter wave), 厂商有高通、英特尔、三星电子、华为海思;另一种是5G基带芯片支持6GHz以下频段,厂商包括联发科、展讯等。


今年2月份,华为在MWC 2018上向全球正式发布首款5G基带芯片巴龙5G01(Balong 5G01)。而日前,高通发布了5G基带芯片骁龙855,联发科发布了5G基带芯片Helio M70。


华为Balong 5G01


Balong 5G01,支持全球主流5G频段,包括Sub6GHz(低频)、mmWave(高频),理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率(骁龙X24 2Gbps)。同时,它还支持两种5G组网方式,一个是NS,即Non Standalone,5G非独立组网,5G网络架构在LTE上;二是SA,即Standalone,5G独立组网,不依赖LTE。



另外特别值得一提的是,华为Balong 5G01还是全球首款基于3GPP(移动通信的标准化机构)标准的5G商用芯片。去年12月,3GPP的第一个5G标准,即 NSA(Non-Standalone,非独立组网)标准才正式冻结。而高通的和英特尔的5G芯片都是在此之前发布的。


虽然Balong 5G01是全球首款商用的5G芯片,但是从当时它展示的用于CPE等较大的设备上来看,说明巴龙5G01还需要进一步进行整合和优化缩小体积、降低功耗才能用于手机上。


众所周知,华为海思的芯片走的是“自产自销”路线。今年6月份,华为轮值董事长徐直军表示,华为将于2019年推出5G手机。这意味着,华为如果要在明年9月-10月发布的新款麒麟990芯片上集成自家的5G基带芯片,还需要加快研发进度。


高通骁龙855


上周,高通公司在夏威夷举办的第三届骁龙技术峰会上,正式发布了新一代旗舰级芯片骁龙855。高通表示,骁龙855支持5G网络的“千兆”下载速度,是首款外挂5G基带芯片。




相比前代芯片骁龙845而言,骁龙855可以说是制程翻倍了。采用了7nm工艺和485架构,CPU核心共计八颗,并首次引入了“超级核心”(Prime Core)的概念,其中超级核心主频最高达2.84GHz,三颗性能核心为2.42GHz,四颗效率核心是1.80GHz。


全新的骁龙 855 还支持高通3D声波传感器,不同于当前很多产品所采用的光学屏下指纹技术,这是全球首个支持屏下超声波指纹的商用方案,优点在于能穿透多种污渍进行准确的指纹识别。而且这次还集成了全新的AI模块,相比以前845,AI性能要强大3倍。


今年的骁龙技术峰会是5G网络在美国推出之前的最后一个重要里程碑之一,而AT&T和Verizon都在此提供5G设备让来者试用。 之前,大多数5G演示都是理论上的、闭门造车,此次峰会是首次提供5G设备来体验。


由于高通在移动领域具有一定主导地位(尤其是美国),所以此次发布的骁龙855将于2019年出现在大多数主要旗舰手机中(除了苹果的iPhone)。


联发科Helio M70


也在上周,联发科在广州举行的“2018中国移动全球合作伙伴大会”上展出了旗下首款5G多模整合基带芯片Helio M70实物。据悉,该芯片今年早些时候曾在中国台湾公布过。



联发科Helio M70采用台积电7nm工艺制造,速率可达5Gbps,支持3GPP Releas 15规范,目前唯一支持LTE和5G双连接(EN-DC)技术的5G系带,并支持目前5G NR中最常见的n41、n78和n79三个频段。此外,Helio M70还是一颗多模基带芯片,支持4G/3G/2G,并且对4G多个频段进行完整支持,这样做可以让移动终端设备内部设计更加精简,节省能耗、尺寸大大减少。


联发科表示一直在更随着世界的移动通信的发展,参与到5G、3GPP标准定制当中,并且早早与诺基亚、NTT Docomo、中国移动CMCC、华为等公司进行深度合作。同时为5G关键技术中的毫米波束成形、NOMA非正交多址接入技术添砖加瓦。


不过联发科的Helio M70基带芯片目前处于已送样测试阶段,出货并看到相关终端产品与各家基带厂商时间差不多,初定于明年下半年。


综合华为、高通、联发科目前发布的5G基带芯片,相关参数和性能对比如下表:


制表:芯师爷


总结


从华为、高通、联发科发布的5G基带芯片来看,华为Balong 5G01虽说号称全球首款5G基带芯片,但芯片尺寸较大,若要赶上第一批5G手机还需改进工艺制程。


高通骁龙855虽然在性能方面都优于华为,但它是外挂5G芯片,会增加功耗及占用面积,这也是高通所要改进的。


相较于高通,联发科Helio M70在性能、制程处于中低档,但是其属内置基带芯片,内部设计更加精简,能节省能耗及降低尺寸。


由于5G与3G、4G标准要求大为不同,5G不仅要追求更高的数据吞吐量,还要具备更大的网络容量与更好的服务质量(QoS),因此5G基带芯片的研发设计会更为复杂。




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