國際上圍繞5G的競爭日趨白熱化,這給中國市場帶來鞭策,在鞭策下中國5G研發(fā)應(yīng)用正穩(wěn)步推進(jìn)。5G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展,給各行業(yè)帶來新機(jī)遇,這對加快培育新技術(shù)新產(chǎn)業(yè),驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)領(lǐng)域數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化升級(jí)意義重大。5G未來將擴(kuò)展經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間,從而打造國際競爭新優(yōu)勢。
盡管目前,5G標(biāo)準(zhǔn)的制定工作還未全部完成,但這并不影響各國各行業(yè)對5G的爭相布局熱情。搶占5G市場,意味著在第四次工業(yè)革命上占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。在5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)形成的關(guān)鍵階段,全球主要國家和運(yùn)營商生產(chǎn)商相繼啟動(dòng)5G試驗(yàn),我國也著手積極推動(dòng)5G技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化,加大研發(fā)投入力度,加快5G產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,積極營造創(chuàng)新生產(chǎn)環(huán)境,大力推動(dòng)5G與垂直行業(yè)深度融合應(yīng)用。
5G讓萬物互聯(lián),核心仍是芯片
5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將大幅提高數(shù)字傳輸效率,從更大的范圍滲透到人們未來生活的方方面面,不僅僅是提供更高速率,還包括物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、智慧城市等等。5G不僅是新一代的移動(dòng)通訊技術(shù),更是未來實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。
在5G時(shí)代我們的生活將發(fā)生巨大的變化。一方面,5G將改變我們的生活。例如,5G成熟后我們可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作電影;坐在家里看世界杯比賽就好像身處現(xiàn)場一樣,因?yàn)榭梢詫⒂跋裰苯油渡涞轿覀兊囊暰W(wǎng)膜上,帶來身臨其境的體驗(yàn)。平昌冬奧會(huì)上,由于5G網(wǎng)絡(luò)的支持,觀眾享受了一場精彩絕倫的感官盛宴,獲得了情感共鳴。另一方面,5G技術(shù)在教育、醫(yī)療、交通等方面也將發(fā)揮重要作用,將有助于我們充分利用整體資源,創(chuàng)造更大價(jià)值。
5G技術(shù)如此重要,其核心仍是芯片。5G的核心是芯片,且目前5G通訊的主要場景是手機(jī)。雖然IoT物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃遠(yuǎn)景非常龐大,也值得期待,但真正首先落地的大規(guī)模應(yīng)用肯定是手機(jī)終端。其中,芯片是智能手機(jī)終端的關(guān)鍵。手機(jī)內(nèi)的芯片,主要包括存儲(chǔ)芯片和各類處理器,其中處理器又主要包括射頻芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器和核心應(yīng)用處理器。繼高通,華為,聯(lián)發(fā)科,三星,英特爾5G芯片發(fā)布以后,蘋果近日也開始自研5G基帶芯片 ,基帶芯片的重要性可見一斑。
就我國而言,芯片制造長期受到國外廠商打壓。此前,華為中興遭遇美國貿(mào)易制裁,企業(yè)經(jīng)濟(jì)甚至國民經(jīng)濟(jì)都從不同程度受到影響。芯片是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技的基礎(chǔ),電腦、手機(jī)及其他設(shè)備等都離不開芯片。技術(shù)難度大、工藝要求高,我國起步較晚,與國外公司的產(chǎn)品差距較大。國產(chǎn)手機(jī)廠商雖然占據(jù)著全球70%的市場份額,但大部分手機(jī)廠商采用美國高通驍龍?zhí)幚砥鳎袊?0%的芯片都是從國外進(jìn)口的,高額芯片進(jìn)口費(fèi)用稀釋了企業(yè)營收利潤。
基帶、射頻等核心芯片將成為未來手機(jī)乃至其他智能設(shè)備廠商的核心利益,并且在競爭激烈的手機(jī)領(lǐng)域,自研芯片有望成為差異化競爭的重要因素,為了占據(jù)未來競爭的有利地位,中國的智能設(shè)備廠商正積極布局5G市場。
中國主要廠商5G終端基帶芯片布局
中國在5G終端基帶芯片布局的主要廠商有華為海思,聯(lián)發(fā)科,紫光展銳,翱捷通信,中科光芯和中星微電子等企業(yè)。
華為海思的5G基帶芯片
2018年2月,華為發(fā)布首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G商用芯片——巴龍5G01(Balong 5G01)。巴龍5G01是全球首款投入商用的芯片,支持全球主流5G頻段,但巴龍5G01并非針對手機(jī)開發(fā),主要應(yīng)用在小型網(wǎng)絡(luò)終端產(chǎn)品上。
我們注意到,華為巴龍5G01是全球5G標(biāo)準(zhǔn)塵埃落定后發(fā)布的基帶,而高通于2017年10月發(fā)布的5G基帶驍龍X50只是搶跑了一個(gè)符合局部標(biāo)準(zhǔn)的賽道,并沒有全球普適性。
2019年1月24日,華為發(fā)布巴龍5000,這是目前全球最快的5G多模終端芯片。巴龍5000優(yōu)越性能主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:能夠在單芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)2G、3G、4G和5G多種網(wǎng)絡(luò)制式,有效降低時(shí)延和功耗。率先實(shí)現(xiàn)業(yè)界標(biāo)桿的5G峰值下載速率,是4GLTE可體驗(yàn)速率的10倍。在全球率先支持SA(5G獨(dú)立組網(wǎng))和NSA組網(wǎng)方式。是全球首個(gè)支持V2X(vehicle to everything)的多模芯片,可以提供低延時(shí)、高可靠的車聯(lián)網(wǎng)方案。
與巴龍5000同時(shí)發(fā)布的,還有全球首款5G基站核心芯片——華為天罡。華為5G天罡芯片的發(fā)布及應(yīng)用,可為AAU帶來極具革命性的提升。既實(shí)現(xiàn)基站部署輕便化,設(shè)備尺寸縮小率超50%;而重量減輕23%,且功耗節(jié)省21%,安裝時(shí)間比標(biāo)準(zhǔn)的4G基站節(jié)省一半時(shí)間。
聯(lián)發(fā)科的5G基帶芯片布局
2018年6月,聯(lián)發(fā)科在臺(tái)北電腦展上宣布了Helio M70,并于9月份首次展出原型機(jī),12月初公布該5G基帶詳情。它是目前唯一支持4G LTE、5G雙連接(EN-DC)技術(shù)的5G基帶。
據(jù)悉,聯(lián)發(fā)科Helio M70采用臺(tái)積電7nm工藝制造(高通驍龍X50還是28nm),是一款5G多模整合基帶,同時(shí)支持2G/3G/4G/5G,完整支持多個(gè)4G頻段,可以簡化終端設(shè)計(jì),再結(jié)合電源管理整體規(guī)劃可以大大降低功耗。目前,聯(lián)發(fā)科正在和諾基亞、中國移動(dòng)、華為、日本NTT Docomo等行業(yè)巨頭合作,推進(jìn)5G標(biāo)準(zhǔn)和商用。
其他企業(yè)對5G的布局
除華為和聯(lián)發(fā)科以外,仍然有不同商家積極布局5G 相關(guān)產(chǎn)業(yè)。紫光展銳日前宣布他們今年也會(huì)推出5G芯片,第一款5G芯片已經(jīng)開始流片,此前紫光展銳市場副總裁周晨在采訪中透露2019年會(huì)推出兩種模式的5G芯片,將會(huì)基于7nm工藝。紫光展銳是紫光集團(tuán)收購展訊、瑞迪科之后整合的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司,主力產(chǎn)品是移動(dòng)芯片。展銳大部分芯片都是低端芯片,甚至比聯(lián)發(fā)科的芯片還低端,主要用于印度、非洲等地區(qū)的低價(jià)功能機(jī)及智能手機(jī)。
翱捷通信于2017年6月收購Marvell(美滿電子科技)MBU(移動(dòng)通信部門),是國內(nèi)除海思外唯一擁有全網(wǎng)通技術(shù)的公司。中科光芯的5G基站用光芯25G1310nm DFB年前開始布局,目前該款芯片已在多家客戶小批量送樣。另外,中星微是首家美國上市具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)。
國外主要廠商5G基帶芯片布局
國外在5G終端基帶芯片布局的主要廠商包括高通,英特爾,三星,思佳訊,博通,賽靈思和蘋果等企業(yè)。
高通作為通信技術(shù)巨頭,依靠著大量的通訊專利及搭載了5G的驍龍芯片稱霸全球。在3G時(shí)代,高通的技術(shù)獨(dú)步天下,當(dāng)時(shí)全球幾乎找不出比高通更好的3G基帶芯片。時(shí)移世易,5G時(shí)代高通顯然稍顯落后了。
2017年10月,高通發(fā)5G基帶芯片驍龍X50,這雖然比華為巴龍5G01發(fā)布時(shí)間早半年年,但驍龍X50只是搶跑了一個(gè)符合局部標(biāo)準(zhǔn)的賽道,并沒有全球普適性。
此外,高通的X50芯片只有5G單模,在2G/3G/4G和5G之間,高通的方案需要在855和X50兩顆芯片之間來回切換,而巴龍5000是多模,在有些地方掉到2G的時(shí)候,切換都是在一顆芯片里完成的,相比之下時(shí)延更低,傳輸效率更高。
英特爾雖然是PC芯片的霸主,在基帶芯片上相對較差。2017年7月,英特爾發(fā)布5G基帶芯片xmm8060,這是英特爾首款5G NR多模商用調(diào)制解調(diào)器系列。此外,英特爾于2018年11月發(fā)布5G基帶芯片XMM8160。XMM 8160將為智能手機(jī)、PC和寬頻接入閘道器提供5G聯(lián)機(jī),聯(lián)機(jī)速度高達(dá)6Gbps。據(jù)悉,第一批使用XMM 8160 5G基頻芯片的設(shè)備將在2020年上半年上市。
三星于2018年8月推出5G基帶芯片Exynos 5100,該芯片制程較優(yōu),符合3gpp的5G標(biāo)準(zhǔn)R15規(guī)范,量產(chǎn)時(shí)間較早,相對完善。其他企業(yè)雖研發(fā)出5G芯片,但量產(chǎn)仍困難。三星Exynos 5100采用10nmLPP工藝,是業(yè)內(nèi)首款完全兼容3GPPRelease15規(guī)范,即最新5GNR新空口協(xié)議的基帶產(chǎn)品。 Exynos 5100 在毫米波頻段環(huán)境下最高可達(dá)6Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸,6Gbps的速度,意味著將能夠在幾秒之內(nèi)下載一部全高清電影。
除高通,英特爾,三星能研發(fā)并量產(chǎn)5G基帶芯片外,其他公司在5G布局也有涉及。博通不銷售移動(dòng)應(yīng)用處理器,甚至不銷售獨(dú)立的蜂窩調(diào)制解調(diào)器。不過,它確實(shí)銷售各種各樣的芯片,這些芯片對智能手機(jī)的無線功能至關(guān)重要,包括WiFi、藍(lán)牙和蜂窩網(wǎng)絡(luò)。思佳訊(Skyworks)是蘋果供應(yīng)商, 主研無線集成電路產(chǎn)業(yè)的無線通信公司。連同其子公司,設(shè)計(jì)開發(fā),制造和銷售包括全球知識(shí)產(chǎn)權(quán)在內(nèi)的專有半導(dǎo)體產(chǎn)品。2018年12月,思佳訊推出了一系列專為高級(jí)汽車連接應(yīng)用而設(shè)計(jì)的下一代前端設(shè)備。隨著SkyOne Ultra 3.0在汽車上的推出,思佳訊可以充分利用網(wǎng)聯(lián)汽車的高速數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)通信。
賽靈思是可編程邏輯解決方案供應(yīng)商,研發(fā)制造并銷售高級(jí)集成電路及軟件設(shè)計(jì)工具。2018年11月,賽靈思在上海進(jìn)博會(huì)展出了全球首款無人機(jī)5G通信基站,這款創(chuàng)新產(chǎn)品采用了賽靈思的FPGA芯片, 該無人機(jī)高空基站為全球首款基于5G基站的系留式無人機(jī)基站。這個(gè)5G基站的展出,標(biāo)志著賽靈思在5G市場邁出一大步。
當(dāng)然,自研芯片從來就不是一條簡單的道路,需要大量研發(fā)投入。但是,在合適的時(shí)機(jī)及領(lǐng)域積極布局5G從長遠(yuǎn)來看一定會(huì)收到回報(bào)。研發(fā)擁有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片,對于企業(yè)乃至國家,從戰(zhàn)略上來看確實(shí)是明智的抉擇。