2020 年被視為 5G 商用的關鍵之年,5G 芯片領域的競爭愈加激烈,為了爭搶更多市場份額,主要芯片廠商各顯其能,紛紛推出新產品。

 

目前,全球有能力研發和制造手機基帶芯片的廠商只有五家,分別是:華為、高通三星聯發科紫光展銳
 
在性能提升的同時,各家也加速了 5G 芯片商用的速度,高通、華為、紫光展銳、三星、聯發科的 5G 芯片都已經在手機上進行了商用。
 
目前來看,已經推出手機 5G 基帶芯片的公司分別是華為、高通、三星、聯發科和紫光展銳。除了高通之外,其他四家都推出了集成了基帶芯片的 5G SoC 芯片。

 


高通:X50 到 X60 一直領跑

高通早在 2016 年就發布了自己的第一個 5G 基帶 X50。雖然 X50 的發布時間很早,但它并不具備真正商用的能力。
 
它采用 28 納米制程,只支持單模 5G,不支持 2G/3G/4G 網絡。X50 需要外掛驍龍 845/855 芯片才能正常滿足消費者 2G/3G/4G 網絡的正常使用。
 
而高通近日發布的第三代 5G 基帶芯片 X60 是全球首個 5 納米制程基帶芯片,下載速度可達 7.5Gbps,上行速度可達 3Gbps,并支持 Voice-Over-NR 5G 語音技術。
 
這種芯片支持全部的 5G 關鍵頻段,包括毫米波和 sub-6 GHz,給予運營商很大的靈活性,有利于他們充分利用碎片化的頻譜資源提升 5G 性能,實現真正完整的 5G 網絡體驗。
 
高通同時公布的其他產品覆蓋了從手機到電腦,從 XR 頭顯到 WiFi 技術,從工業物聯網到 5G 網絡建設的方方面面。
 
而今年高通在手機的商用還是以 X55 搭配起基帶芯片為主,以 2020 年的 5G 手機市場發展來看,有處理器與 5G Modem 的搭配,以及 5G SoC(整合 5G Modem)這兩種。
 
865+x55 只是其中一種組合,像 765/765G 也會是高通今年重要的主力 5G 產品。X60 相較于 X55,嚴格來說,沒有太多規格的升級,大致就是制程上的升級,以及 mmWave 與 sub-6GHz 的載波聚合的技術的導入。

 

 

聯發科:借 5G 打場翻身仗

2019 年 5 月,聯發科技發布全新 5G 移動平臺。這款多模 5G 系統單芯片(SoC)采用了 7nm 工藝制造,內置 5G 調制解調器 Helio M70,包含 ARM 新的 Cortex-A77 CPU、Mali-G77 GPU 和聯發科技先進的獨立 AI 處理單元 APU,同時縮小了整個 5G 芯片的體積,可充分滿足 5G 的功率與性能要求。
 
這款 5G 芯片可適用于 5G 獨立與非獨立(SA / NSA)組網架構 Sub-6GHz 頻段,支持從 2G 到 4G 各代連接技術,采用了節能型封裝,該設計優于外掛 5G 基帶芯片的解決方案,能夠以更低功耗達成更高的傳輸速率。
 
看來聯發科要借 5G 芯片打一個翻身仗,在 5G 市場拿下 40%的市場份額,與高通一爭高下。

 

 

三星:大家好才是真的好

2019 年 9 月,三星發布了新款 AI 移動處理器——Exynos 980。這款處理器是三星旗下首款集成了 5G 基帶的芯片,采用了三星的 8nm 工藝。業內人士預計,這顆芯片三星自用的可能性不大,很可能將由國產某個廠商首先應用。
 
在架構方面,Exynos 980 由兩顆 A77 大核%2B6 顆 A55 小核構成,頻率分別為 2.2GHz 以及 1.8GHz。GPU 采用了 Mali-G76MP5,目前頻率還未知,內置 NPU 和 DSP。此外,980 內置的 5G 基帶支持 Sub-6GHz,理論上支持最大 2.55Gbps 下載速度,并支持 E-UTRA-NR 雙連接以及 WiFi 6 標準。

 

 

英特爾:再見手機你好 5G

雖然退出了 5G 手機芯片領域,但英特爾并未放棄 5G,而是聚焦于企業和運營商市場奮起直追。
 
2 月 24 日,英特爾宣布推出一系列 5G 網絡基礎設施芯片產品組合,包括面向無線基站的 10 納米凌動 P5900 集成芯片、全新第二代至強可擴展處理器等。
 
在英特爾一系列軟硬件產品中,凌動 P5900 最受關注,其采用英特爾 10 納米制程,是全球首款提供無線基站、可運用在 5G 網絡初期部署的解決方案。
 
處理器方面,與第一代 Intel Xeon Gold 處理器相比,第二代 IntelXeon Gold 處理器平均提供 1.36 倍的性能提升和 1.42 倍的每美元性能提高。
 
英特爾還宣布了兩款新處理器(英特爾至強金牌 6256 和 6250),具有業界最高的服務器處理器頻率。
 
英特爾把 5G 網絡基礎設施視為最大機遇,希望到 2021 年成為 5G 基站芯片的市場領導者,并在不斷增長的業務中占有 40%的份額,可謂雄心勃勃。

 

 

華為:巴龍的奮起直追

2004 年華為在 ASIC 設計中心的基礎上,正式成立了深圳海思半導體有限公司,也就是我們現在所說的“華為海思”。
 
2018 年 2 月,華為發布了全球首款 3GPP 標準的 5G 商用芯片巴龍 5G01(Balong5G01),這個芯片主要是用于 CPE 等用戶終端設備。
 
2019 年 1 月 24 日,華為正式發布了巴龍 5000(Balong 5000)5G 基帶,開啟了華為手機芯片的 5G 時代。
 
巴龍 5000 采用的是 7nm 工藝制程。在網絡制式方面,巴龍 5000 支持單芯片多模,同時支持 2G/3G/4G/5G。
 
在 5G 網絡 Sub-6GHz 頻段下,巴龍 5000 峰值下載速率可達 4.6Gbps,mmWave(毫米波)頻段峰值下載速率可達 6.5Gbps,疊加 LTE 雙連接最高可達 7.5Gbps。
 
巴龍 5000 也同時支持 SA 和 NSA 兩種 5G 組網方式,不但為消費者提供了 5G 初期更放心的選擇,并且完成多項 5G 業務驗證,對整個 5G 產業的發展起到重要的推進作用。

 

 

紫光展銳:

2 月 26 日,紫光展銳發布了新一代 5G SoC 移動平臺——虎賁 T7520。該芯片采用 6 納米 EUV 制程工藝,在提高性能的同時,功耗再創新低。
 
虎賁 T7520 是紫光展銳第二代 5G 智能手機平臺,采用 6nm EUV 制程工藝,性能提升的同時,功耗再創新低。
 
同時,虎賁 T7520 支持全場景覆蓋,支持 5G NR TDD+FDD 載波聚合,以及上下行解耦技術,可提升超過 100%的覆蓋范圍。
 
支持 Sub-6GHz 頻段和 NSA/SA 雙模組網,也支持 2G 至 5G 七模全網通,在 SA 模式下,下行峰值速率超過 3.25Gbps。
 
虎賁 T7520 的出現,意味著我國科技企業在自研芯片的道路上又前進了一步。此外,該 5G 芯片也讓國內的手機企業多了一個選擇,而不是只將目光放在高通身上。
 
從 CPU 與 GPU 的配置以及 6nm EUV 等規格的搭配來看,紫光展銳的策略應該還是先鎖定中端與中低端市場,加上 5GModem 的規格仍未支持 mmWave,綜合來看,T7520 所鎖定的應該是中國的中端 5G 手機市場。

 

 

疫情下 5G 的危與機

在 2020 年 1 月國內智能手機出貨量同比下降 36.6%的情況下,出貨量中 5G 手機占比環比提升了 8.5 個百分點至 26.3%,5G 手機出貨量環比提升 0.9%至 546.5 萬部。
 
盡管上游復工延期、運營商采購推遲等因素或會導致 5G 建設短期放緩,但 5G 建設與行業長期發展仍是向上趨勢。預計下半年運營商會建設和開通更多 5G 基站,因為對主設備、射頻天線等硬件的需求仍在。
 
不過,疫情終究會過去,2019 年全球已經有 20 多個國家的 50 多家運營商推出 5G 商用服務,有超過 345 家運營商正在投資 5G 網絡部署;
 
到 2023 年,全球 5G 連接數預計將超過 10 億,比 4G 獲得同樣連接數的速度快整整 2 年;
 
而到 2025 年,5G 連接數預計將達到近 30 億,占全球總連接數的 30%。
 
受疫情影響,垂直行業對 5G 的需求可能會有大幅度提高,這可能會推動 5G 以更快速度進入行業市場,有助于拓展 5G 的市場空間。

 


結尾

長期來看,5G 芯片還是會朝向集成的路線發展,外掛的方式目前是過渡期的做法。5G SoC 的發展,大家會陸續跟上高通的腳步,嘗試將 mmWave 的功能整合進 5G SoC 中,同時采用更為先進的制程。