5G基带芯片群雄争霸,未来鹿死谁手?

芯片
OFweek电子工程
Chenz
2019-05-17 · 23:22
[ 亿欧导读 ] 5G技术应用的主要场景依然是手机,虽然IoT物联网的规划远景非常庞大,也值得期待,但真正首先落地的大规模应用肯定是手机终端。其中,芯片是智能手机终端的关键。因此,行业巨头纷纷陷入5G手机芯片的白热化竞争热潮当中。
芯片,5G基带芯片,5G调制解调器 图片来自“123rf.com.cn”

【编者按】手机将是5G技术应用的主要场景,而5G基带芯片又是手机芯片中最重要的一环。如今,高通、英特尔、三星、华为等皆推出自家的5G基带芯片,技术实力不相上下。但实际上,此类芯片并不成熟,仍有需要突破的瓶颈,这恰恰也是市场机遇。未来,挑战不容忽视,市场格局将迎来风云变化也未可知。

本文转载自OFweek电子工程,作者为Chenz;经亿欧转载,仅供行业人士参考。


伴随着5G技术的发展,全球即将步入一个数据大爆炸的时代,这将是一场历史性的变革,对网络架构来说,这意味的是一个颠覆性的转变。5G技术的飞速发展,在很大程度上,推动了通信、电子元器件、芯片、终端应用等全产业链的升级。

5G技术应用的主要场景依然是手机,虽然IoT物联网的规划远景非常庞大,也值得期待,但真正首先落地的大规模应用肯定是手机终端。其中,芯片是智能手机终端的关键。因此,行业巨头纷纷陷入5G手机芯片的白热化竞争热潮当中。

基带芯片的定义

基带芯片是手机芯片里的最重要的一环,而大家普遍认为手机CPU的性能体现在其处理速度和功耗上,其实在智能手机领域最基础、最关键的需求就是手机信号质量问题,这是由基带性能决定的,通讯功能直接决定了手机通话质量和上网速度。

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,换句话说,在发射的时候,把音频信号编译成用来发射的基带码,接收的时候,把收到的基带码解译为音频信号。同时也负责把地址信息、文字信息、图片信息进行编译。

基带芯片的组成部分

基带芯片由CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块组成。

CPU处理器:主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

信道编码器:主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密等,其中信道编码包括卷积编码、FIRE码、积偶校验码、交织、突发脉冲格式化。

数字信号处理器:主要完成Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励-长期预测技术的语音编码和解码。

调制解调器:主要完成GSM系统所要求的GMSK调制解调方式。

接口模块:主要包含模拟接口、辅助接口和数字接口。

群雄鼎力,角逐5G基带芯片市场

随着5G网络的即将商用,手机芯片厂商纷纷抢先推出了自家的5G芯片。手机芯片可以分为射频芯片、基带调制解调器以及核心应用处理器,此前高通、英特尔、三星、华为先后展示了自家的5G基带芯片,并宣布预计将在2019年商用。

高通

在技术实力上,高通在基带芯片厂商中名列榜首,早在2016年10月,高通就已经发布支持5G的调制解调器芯片组Snapdragon X50,而今年8月22日晚间,高通正式宣布,已经开始出样新一代骁龙SoC芯片,采用7nm工艺。这款7nm SoC可以搭配骁龙X50 5G基带,高通表示预计会成为首款支持5G功能的移动平台。

高通是行业最大的独立智能手机调制解调器供应商,其芯片组在28 - ghz毫米波无线电频段中传输的速度为1.25千兆每秒(Gbps)。骁龙 X50 5G调制解调器芯片标志着创建5G标准步伐的加速,寓意着一个网络容量显著提高的时代即将到来。

英特尔

作为PC端处理器的霸主,在2010年通过收购英飞凌无线事业部,将触角伸入到了自己并不擅长的通信领域,17年1月5日,紧随高通步伐,正式发布了旗下首款5G调制解调器。

该调制解调器搭载了一个能够同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的基带芯片,这就意味着可以在全球范围内试验和部署,对此,英特尔也将其称之为首款全球通用的调制解调器,该调制解调器是与英特尔6GHz以下频段5G RFIC和28GHz 5G RFIC(去年的MWC上发布)搭配来使用的。其5G收发器能同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的5GRFIC,这可以给终端带来更好的通信能力,通过低频可以实现远距离的覆盖,而高频则可以实现大数据量的传输(最高可实现几个Gbps的传输速度)。

三星

在8月15日,三星宣布推出旗下首款5G基带芯片——Exynos Modem 5100。据介绍,Exynos Modem 5100是业内首款完全兼容3GPP Release 15规范、也就是最新5G NR新空口协议的基带产品。

这是全球首个完整支援3GPP Release 15标准的5G基带芯片。除了可以支援6GHz及毫米波频段之外,还以三星本身的10纳米制程所打造,下载速率可达6Gbps,而且支援2/3/4G全网通网络。

未来5G网络具有高速率、低延迟等特点。而除了提供Exynos Modem 5100 5G基带芯片之外,三星表示还会提供射频IC、ET网络追踪、以及电源管理IC芯片等整套方案,预计2018年底开始向客户出样。

华为

华为不仅仅是全球最大的通信设备商,华为旗下的海思基带研发技术也领先业界。

海思的SOC虽然说是自主产品,不过都是公版架构,不过基带部分代表作正是Balong(巴龙)系列。

华为今年2月25日宣布推出全球首款8天线4.5G LTE 调制解调芯片——Balong 765(巴龙765),并直接推出了基于巴龙5G01的5G终端CPE,该芯片拥有全球领先的通信联接能力,能够提高运营商频谱资源利用效率,为终端用户带来极速通信体验,为车联网提供高集成度、高可靠性的芯片解决方案。

5G基带现状瓶颈

5G基带芯片要达到高速率、高可靠性,必然要使用高速基带数字调制解调技术,但目前技术成熟、应用广泛的还是QAM方式,究其原因主要还是因为受到幅度阶梯数的瓶颈限制,要提高调制能力,对传输环境的信噪比要求很高。除此之外,还需考虑的是5G基带芯片內建的DSP能力是否能支持更庞大的资料量运算,以及芯片的尺寸、功耗表现等问题。

5G基带芯片产品可分为两种,一种支持6GHz以下频段和毫米波,另一种是5G基带芯片支持6GHz以下频段。不论是哪一种,都无法忽视其技术门槛要求高、研发周期长、资金成本投入大、市场竞争激烈的事实。有很多厂商相继放弃基带业务,其中就包括飞思卡尔、德州仪器、博通、英伟达等,而爱立信也反复徘徊。

华为入局5G基带芯片市场,苹果目前正在减少对高通的依赖,与英特尔达成合作,三星与美国运营商Verizon宣布牵手,这种种行业动态都暗示着5G时代的市场争夺战的风起云涌。

未来的5G基带标准和应用会是什么样,我们谁也无法预见。

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