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华为、高通华山论剑:5G 芯片背后的明争暗斗

亿欧网 07-19

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。

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。

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。

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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