华为、高通华山论剑:5G芯片背后的明争暗斗

5G/通信芯片
鲜枣课堂
小枣君
2019-07-19 · 21:00
[ 亿欧导读 ] 5G手机的价格,是影响5G网络普及的重要因素。价格能否尽快下降到合理区间,又取决于5G芯片的技术成熟度,以及5G芯片产业链的成熟度。
华为,5G,华为,高通,X55基带,巴龙5000 图片来自“东方IC”

6月6日工信部正式发放5G商用牌照之后,国内5G网络建设的步伐大幅加快了。越来越多的城市出现了5G基站和5G信号,5G离我们的距离更近了。

面对激动人心的5G,我们普通用户最关心的问题,当然是什么时候才能用上5G手机。

目前来看,虽然已有不少厂家发布了5G手机旗舰机型,但并没有对外销售,普通用户根本买不到。而且这些5G手机公布出来的价格非常昂贵,远远超出了大众的承受范围。

之所以会出现这种情况,主要原因还是在于5G芯片。

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。具体来说,是由集成在手机主处理芯片中的基带芯片(以下简称“基带”)完成的。

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主处理芯片,包括了基带芯片

基带就像手机的“网卡”,决定了手机能使用什么类型的网络,能达到多快的速度。

只有5G芯片到位了,才能研发生产出5G手机。

目前,全球有能力研发和制造手机基带芯片的厂商只有五家,分别是:华为高通、三星、联发科和紫光展锐。本来还有一个英特尔,但已经宣布退出了。 这些芯片厂商里,实力最强的,也就只有华为和高通。

盘点目前的5G芯片行业,对于各厂商来说,最重要的是节奏。因为5G发展非常特殊,5G标准和研发基本是并行的状态,在5G标准未冻结的前提下,对厂商的预判能力和产品的研发节奏提出很高的要求。在这种背景下,我们有幸能够见证精彩的一幕——顶级厂商华为、高通,在5G时代的华山论剑。

高通:X50苦苦支撑,X55迟迟不来    

先来看看高通。

高通是一家美国公司。它在2G时代借助CDMA技术起家,在3G/4G智能机时代迅速发展壮大,最终成为通信行业里最有实力的公司之一,手握大量的通信专利。

高通的手机芯片业务拥有很大的市场占有率。包括小米、OPPO、VIVO等国内手机厂商,长期以来都是使用高通骁龙系列芯片作为自家旗舰手机的首选配置。

在5G芯片方面,高通早在2016年就发布了自己的第一个5G基带——X50。

虽然X50的发布时间很早,但它并不具备真正商用的能力。它采用28纳米制程,只支持单模5G,不支持2G/3G/4G网络。也就是说,X50需要外挂骁龙845/855芯片才能正常满足消费者2G/3G/4G网络的正常使用。

所以,使用X50基带的手机,虽然能够支持5G网络,但实际的功耗发热和网络信号切换方面都存在问题,单模芯片的使用场景也存在限制。早在2018年11月,一些手机厂商就搭载X50纷纷发声,整个5G产业一时间也非常热闹,小米总裁林斌就用5G网络发出了一条微博,OPPO也在测试网络下是完成了5G手机视频通话等,显然各家手机厂商都虎视眈眈,想要抢到5G首发的节奏。遗憾的是,当时5G标准没有冻结,这个节奏大家在2018年并没有抢到,可见当时的产业成熟度还不够好。

从这个角度来看,X50只能说是5G早期的一个过渡产品。

X50基带还有一个不可忽视的缺陷,那就是只支持NSA,不支持SA。这也是最近网络热议的焦点问题。

NSA和SA是5G的两种不同组网方式。NSA是非独立组网,简单来说,就是在现有4G网络基础上进行改造,挂入5G基站。这是4G向5G过渡的一种可选方式。而SA独立组网,就是5G基站加上5G核心网,是5G网络的最终形态。

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从效果上来看,NSA只能实现5G的一部分特性,而SA可以实现5G的全部特性。

根据国家最新的要求,2020年1月1日起,仅支持NSA的5G手机将不再允许入网。也就是说,明年生产的新手机,不能继续使用X50基带(但此前已入网的X50基带手机可以继续使用)。

X50基带的继任者,就是高通今年发布的X55基带

X55基带采用了最先进的7纳米工艺制程,单芯片即可完全支持2G、3G、4G、5G。其中5G部分既完整支持毫米波,也支持6GHz以下频段。

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X55还同时支持SA和NSA两种组网模式。

可以说,X55才是高通第一款真正的5G基带。

但是根据目前最新的消息,X55到今年年底或明年初才具备出货能力。真正商用到手机上,会更晚一些。

这就意味着,消费者如果想要用上X55基带的5G手机,起码还要再等半年以上。

华为:节奏更稳更准,巴龙5000领先优势明显    

接下来我们再看看华为。

因为众所周知的原因,华为这一年来获得了极高的曝光率。华为芯片也揭开了自己的神秘面纱,逐渐从后台走向前台。

早在1991年,华为就成立了自己的ASIC设计中心,专门负责设计“专用集成电路”。到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,也就是我们现在所说的“华为海思”。

经过十多年坚持不懈的投入,如今华为在芯片研发能力上已今非昔比。华为的麒麟系列手机芯片,从之前麒麟910起步,一路发展到如今麒麟980大放异彩,整个过程的进步是有目共睹的。

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——巴龙5G01(Balong 5G01)。这个芯片主要是用于CPE等用户终端设备。在MWC 2018现场,海外运营商沃达丰和法国电信也基于搭载巴龙5G01的华为CPE开展业务演示,这对5G产业起到非常重要的推进作用。

2019年1月24日,华为正式发布了巴龙5000(Balong 5000)5G基带,开启了华为手机芯片的5G时代。

巴龙5000采用的是7nm工艺制程。在网络制式方面,巴龙5000支持单芯片多模,同时支持2G/3G/4G/5G。在5G网络Sub-6GHz频段下,巴龙5000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。

巴龙5000也同时支持SA和NSA两种5G组网方式,不但为消费者提供了5G初期更放心的选择,并且完成多项5G业务验证,对整个5G产业的发展起到重要的推进作用。

今年以来,华为与多家测试厂商、运营商与设备商开展了针对巴龙5000的相关测试和验证。

1月31日,华为联合罗德与施瓦茨,基于巴龙5000打通了5G NR sub-6GHz信令电话。

2月1日,华为和中国移动使用巴龙5000打通业界首个2.6GHz频段大区集中SA架构下5G端到端First Call,下行峰值远超1Gbps。

3月中旬,巴龙5000率先通过IMT-2020推进组组织的5G终端芯片测试。紧接着,华为与大唐移动通信使用巴龙5000完成了基于3GPP R15标准的端到端业务及互操作测试。这是国内完成的首批5G商用基站与终端异厂家间互操作测试。

5月中旬,在IMT-2020(5G) 推进组组织的中国5G增强技术研发试验中,搭载巴龙5000的华为Mate20 X 5G版手机,率先打通全球首个5G SA网络下的VoNR通话,包括语音和视频。

此外,在面向消费者的5G芯片评测报告中,巴龙5000的5G规格与体验,也得到了中国移动的肯定。 

6月27日,中国移动发布《中国移动2019年智能硬件质量报告(第一期)》。这是业界首份5G芯片和5G终端评测报告。中国移动测试80余款终端,6000余条测试用例,分析29省3500万用户的网络数据,对产业内的5G终端进行客观评测,是消费者选购5G终端的重要参考。

在5G芯片性能整体评测环节,巴龙5000全面领先,搭载麒麟980+巴龙5000的华为Mate20 X成为5G性能最好的手机。

有意思的是,今年被评测的芯片比较“神秘”,虽然左上角注明了评测芯片为巴龙5000、骁龙X50、Helio M70,但是柱状图部分却没有明确标注芯片名称,而是以“芯片1”、“芯片2”、“芯片3”代替。

不过,从文字解读部分来看,还是能够看出表现最出色的“芯片1”,就是巴龙5000。因为报告明确指出巴龙5000网络兼容性和吞吐量性能更好,同时巴龙5000支持上行SRS 4天线轮发,结合TDD系统上下行通道互易的特点,为下行MIMO吞吐量性能带来额外增益。

而 “芯片2”、“芯片3”,肯定就是骁龙X50和联发科Helio M70了。两款芯片性能差距不大,无法准确判断谁是2、谁是3。

巴龙5000在各项测试中拥有优异的表现,为它进入商用阶段奠定了基础。

前不久,采用巴龙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。

没过多久,搭载巴龙5000基带的华为5G CPE Pro也获得中国首个5G无线数据终端电信设备进网许可证,这是国内首款支持5G全网通的智能路由器。

这就意味着,搭载巴龙5000的华为终端即将投入商用市场,将成为第一批消费者能够买到的5G手机和路由器。

结语    

5G手机的价格,是影响5G网络普及的重要因素。价格能否尽快下降到合理区间,又取决于5G芯片的技术成熟度,以及5G芯片产业链的成熟度。

目前来看,华为在5G芯片上的节奏更好,领先优势更明显。但仅有一家华为是不够的。包括高通、联发科在内的其它芯片厂商需要加快进度,尽快实现5G手机芯片的批量出货。

只有手机芯片尽快到位,手机厂商才能推出更多款型的5G手机。我们消费者,还有整个社会,才能真正迈入5G时代,享受5G带给我们的便捷与快乐。

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