从概念到现实,5g手机的商用已经越来越近,真正完全商用要到2020年,这符合此前全球各大运营商所预测的时间表。
虽然5g真正商用要到2020年,但是等不及的手机厂商纷纷在2019年初的mwc展上推出了5g手机,其中自然也搭载了5g手机芯片。相比于前两年5g芯片还处在实验室或者试商用阶段,2019年推出的5g芯片已经可以直接量产商用,虽然市占率预期将一直很低。
5g终端的加速成熟背后自然离不开芯片“军火商”的支持。从今年mwc的情况来看,5g芯片的赛道上4g玩家基本都没有掉队,纷纷进入了新的竞争格局。虽然5g技术带来了应用的细分和碎片化,5g应用也呈现出去中心化的趋势,但是5g芯片等上游硬件产业却越来越集中。笔者认为,在5g竞赛中,目前现存的玩家中将有可能进一步集中化,甚至有玩家将在5g竞争中退出赛道。
之所以这么说,自然是因为5g对于ic公司从设计、工艺制造能力的要求越来越高,同时5g芯片也考验着芯片公司的产业布局和生态整合能力。
近日,芯扒客小编盘点了目前市面上已经公开的5g芯片及其公司,将通过参数来分析,谁将是2019年5g芯片的大赢家。
制表一:芯扒客
从上表可以看到,高通骁龙x55和联发科helio m70分别获得了最高的毫米波速率(7gbps)以及最高的sub 6ghz速率(4.7gbps),可谓是参数最强的两家。
可能有读者不明白,为何5g速率要分开来说?
要讲5g芯片,要先简单科普一下通信频谱,因为“频谱是5g的血液”。如果把5g比喻成高速公路,那么频段资源就相当于给你修路的这块地,而这块地的资源是有限的。对于不同国家来说,频段资源的划分各不相同。比如欧美国家频段是用来拍卖的,而在中国的频段是通过行政划分的。
目前5g频段主要划分为fr1和fr2:
1. fr1频段的频率范围是450mhz——6ghz,又叫sub 6ghz频段;
2. fr2频段的频率范围是24.25ghz——52.6ghz,人们通常叫它毫米波(mmwave)。
随着移动通信的飞速发展,30ghz之内的频率资源几乎被用完了。各国政府和国际标准化组织已经把所有的“好”频率都分配完毕,但还是存在频率短缺和频率冲突。
美国由于缺乏450mhz——6ghz的频谱,其运营商重点是发展28ghz的毫米波,目前美国目前已经商用毫米波的应用。除了美国,日本、韩国也会商用6ghz以内的毫米波。通过毫米波,可以将传输下行速率做到10gbps。毫米波技术被广泛的应用在深空卫星通信,以及军用通讯。到今天为止,60g 以上的毫米波的技术西方对于中国是禁运的,这对中国民用领域毫米波技术应用有很多的门槛。
对于中国来说,一方面不缺fr1频谱资源,另一方面由于欧美国家一直对中国实行毫米波相关器件的禁运,因此目前中国运营商还不支持毫米波频段。不同国家的运营商5g发展策略均有所不同,目前5g主要推动国家是中国、美国、日本、韩国,不同的频段资源代表各国运营商会采用不同的网络策略。
对于5g芯片商来说,会受到运营商的影响,但归根结底还是希望能够尽可能抓住主要市场。比如从2g、3g、4g、到5g,一定是要支持全网通的,同时不管是sub 6ghz还是毫米波也都要支持。
不过由于中国市场将是最重要也是最大的5g市场,因此不少芯片厂商也还是希望优先满足中国运营商的需求。
1
我们先来看通信芯片的霸主高通。高通早在2016年就抢先发布了5g基带芯片x50,这也是最早商用,以及公布合作品牌最多的5g芯片,包括三星、小米、oppo、lg、中兴、联想在内的主流手机厂商都在本次mwc上公开了搭载x50基带的5g手机。笔者认为,骁龙x50是目前手机厂商唯一能够选择的可量产的5g芯片,但却不一定是最好的选择。
由于x50推出的时间太早,不但工艺落后,还是28nm,还采用了ap(应用处理器)+bp(基带)的外挂式方案,而非4g手机中常见的集成到一颗soc的方式。在目前5g网络覆盖非常低的情况下,手机厂商需要外挂一个多模的支持2g/3g/4g的基带芯片(比如骁龙x20)。可以说目前手机厂商展示的搭载骁龙x50的5g手机存在不少缺陷,相比4g手机将面临信号切换慢+能耗大的问题。可以预见的是,在2019年购买搭载x50的手机的用户,将会成为首批小白鼠,来帮助手机厂商检验5g手机的各种bug。
到了2019年,4g、5g基带集成兼容成为主流趋势。
高通也顺势发布了骁龙x55,这一次很明显的有了很高规格的升级,也让x50一下子变成了生命周期很短的过渡版本。x55采用7nm台积电工艺,这大大降低了由于5g射频器件增加带来的功耗及发热问题。除此之外,其毫米波下载速率达到了7gbps,上传速度达到3gbps,这也是目前5g芯片所能达到的最高下载速率。值得一提的是,x55还支持千兆级lte,category 22 lte可以带来2.5gbps的下载速度。
2
相对来说,华为在mwc发布的巴龙5000时间比x55要早一点,同样采用台积电7nm工艺,也是首次将4g、5g基带进行了单芯片集成。sub6ghz下载速率4.6gbps、毫米波下载速率6.5gbps,从数据上看算是紧跟在高通之后。相比高通,华为的优势在于在5g通信基站领域的技术积累,同时对于全球运营商的需求有着深刻的理解。这也保证了华为的5g芯片可以第一时间推向市场。
3
作为苹果基带芯片的唯一供应商,一向专注于pc服务器端的英特尔“节奏”显得慢了一些。在2018年mwc上同样展示过5g基带xmm 8160的英特尔,此次mwc上却没有展示相关的手机产品。只有fibocom宣布了一款内置xmm8160的m.2模块。这款模块将有可能与惠普、戴尔、联想在内的pc厂商合作,为笔记本电脑搭配5g模块。虽然英特尔没有公布xmm 8160的太具体的工艺等信息,但是其毫米波下载速度也达到了6ghz。虽然在手机客户上,英特尔目前没有什么太多值得宣扬的,据说苹果也在闹“分手”。不过英特尔推出的10nm工艺的5g芯片snow ridge获得了at&t、爱立信、诺基亚、日本乐天、索尼、华纳兄弟等客户的采用,他们将snow ridge应用到5g基站中。
4
再来看看三星,早在2018年的ces上,三星就展示了其5g芯片的部分信息,最高可支持5gbps速率,预计2019年初商用。到了2018年8月15日,三星正式发布5g基带exynos modem 5100,采用自家10nm工艺制程,在6ghz频段下最高速率可达2gbps,支持毫米波下载速率6gbps。不过在最近发布的三星galaxy s10 5g版本上却仍然采用高通的骁龙x50。有分析师指出,三星在开发5g基带方面,特别是毫米波领域仍然缺乏经验。据了解,三星正联手赛灵思推进5g部署,通过赛灵思的 ultrascale+™ 平台,三星开发和部署 5g 大规模多输入多输出 (mmimo) 和毫米波 (mmwave) 解决方案。
5
与三星一样,同样缺乏毫米波技术的还包括联发科技。联发科技在2018年入股天珑移动子公司捷豹电波,正是看中了这家公司拥有毫米波技术,在2018年西班牙世界移动大会(mwc)上,捷豹电波就推出全球第一个5g毫米波超高速移动热点,其不仅具备毫米波技术,并从使用者角度出发可兼容目前既有的4g网络传输,获得行业和市场的热烈反响。不过尽管如此,据了解联发科技的毫米波技术真正上市也要到2020年。不过在此次mwc上,联发科推出的helio m70基于台积电7nm工艺,比原计划提前了6个月发布,并且支持sub6ghz下载速率达到4.7gbps。有分析师认为,联发科抢发5g芯片的目的是为了努力赢得苹果的订单。以往苹果iphone的主要基带供应由高通和苹果两家瓜分,不过目前苹果和高通以及英特尔两家都在“闹分家”,这给了第三方的联发科一个好机会。虽然苹果的5g基带订单目前仍未敲定,但据了解,联发科将很有机会赢得苹果homepod的订单。
6
最后要提到的是紫光展锐,虽然相比另一家中国大陆的5g芯片商华为海思,全球第三大芯片出货商紫光展锐一直非常低调,但展锐同样也在本次mwc发布了其5g通信技术平台“马卡鲁”和首款5g基带芯片“春藤510”。 与以往外界猜测的会采用英特尔的5g基带不同,“春藤510”完全由紫光展锐自研,支持2g/3g/4g/5g多种通讯模式、同时支持5g sa独立组网与nsa非独立组网。可以说从技术上与国内外竞争对手站在了同一起跑线上。春藤510目前公布的sub6ghz下载速率可达到2.3gbps,同时不支持毫米波,工艺则采用12nm。
7
与其它竞争对手比,春藤510从参数上看起来似乎有所差距。不过值得一提的是,春藤510主打的应该是入门级5g手机以及家用cpe、物联网模块等市场,这一点有点像2018年华为推出巴龙5g 01的思路,优先主推运营商的数据类产品市场。
笔者总结
从4g到5g,高通的优势还能维持吗?
从4g到5g,目前消费者和产业界处于剃头挑子一头热的阶段。手机厂商和芯片商在大力推广5g,但是运营商则更为冷静。从2018年12月的中移动大会来看,运营商还没想好5g时代的盈利模式,或者运营商已经想清楚了,紧靠手机用户无法收回5g基站的建设成本。虽然中移动获得了2.6ghz 的频段,可以部分利用现有的基站站址,但电信和联通,在全新的3.5ghz 频段下要重新选站址。而相比目前已经成熟的3.5ghz技术,中移动获得的2.6ghz的技术不是很成熟,所以三大运营商都面临巨大的挑战。
回到上述的5g芯片商,笔者认为,高通在5g技术上目前仍然是最领先的,但是已经被英特尔和华为不断的拉近距离。高通在5g时代仍然希望凭借专利坐地发财。据了解,高通的5g收费标准如下:
1. 使用高通的核心专利,并且只支持5g的手机,将会收取2.275%的专利费用;
2. 使用高通核心专利,并且支持3g/4g/5g的手机,将会收取3.25%的专利费用;
3. 使用高通核心专利加非核心专利,并且只支持5g的手机,将会收取4%的专利费用;
4. 使用高通核心专利加非核心专利,并且支持3g/4g/5g的手机,将会收取5%的专利费用。
简单来说,手机厂商每卖出一部手机,都要上交一笔费用。如果每部手机的价位在3000左右,高通都能从中抽取97.5~150元的费用。
高通的隐忧在于,这种专利收费方式是否可以一直持续下去。目前已经有包括苹果在内的不少手机客户站出来,要求停止这种专利收费方式。此外,目前高通引以为傲的毫米波技术,可能在中国市场会暂时“无用武之地”,因为三大运营商目前都没有发展毫米波的意思。笔者认为,中国运营商可能希望凭借较低频谱的模式成为先行者,并以此影响其他国家的运营商。
5g市场得中国者得天下,而对于华为、紫光展锐这样的中国本土厂商显然具有一定的优势。目前中国运营商对于5g类产品的需求仍然以数据类为主,对于手机终端的需求还没开始。而公开市场的5g手机则需要满足诸多条件才可能获得消费者的认可,首先体验上不能比4g倒退,比如电池使用时间、待机功耗、信号稳定度等。虽然目前采用高通骁龙x50的手机厂商非常多。但这些手机厂商更多将5g手机当成宣传营销点,包括oppo副总裁沈义人也曾表示普通用户最近两年没有必要特别期待5g手机。现在的5g手机是供厂商展示研发能力、为开发者搭建应用环境和少部分数码发烧用户尝鲜。而德勤也预测,2019年全球5g手机销量将达到100万台,这点销量对比4g智能机全球销量14亿每年可以忽略不计了。
笔者认为,类似于紫光展锐、联发科这样的擅长打价格战的厂商,将在5g竞争的后半段2021年左右弯道超车。这取决于几点先决条件:
到2021年5g手机的市场教育已经初步完成,并且产生足够的新的应用需求。
5g标准的成熟以及固定
5g芯片相关产业链生态的成熟
5g终端出货达到一定量级(千万级)
7nm工艺的普及
在满足上述条件后,中国本土芯片厂商在5g领域的优势将逐渐展现出来。值得一提的是,不管是哪家芯片厂商,未来可能面临的最大挑战来自于滤波器、开关、功率放大器以及整合的前端模块。未来5g射频器件在手机芯片中所占比重和成本将超过soc,这也将考验各大主芯片厂商的生态整合能力。
总的来说,笔者认为5g芯片这个赛道将越来越窄,很难再有新的玩家进来了。
智能家居电子锁方案原理电路
交流电机的调速方法 交流电机的分类
小米小爱智能音箱HD拆解:599元绝对值
基于C8O51FO4O的CAN总线中继器设计与实现
高压钠灯的基本知识
盘点目前市面上已经公开的5G芯片及其公司!谁将是2019年5G芯片的大赢家?
iPhone7、华为P10对比评测:苹果“死扛”华为!iPhone7、华为P10为新旗舰iPhone8、华为Mate10降价让路
尔必达破产:封测厂启动因应机制,降低冲击
modbus通信协议,profibus、FF、CAN总线等几种现场总线知识合集
比亚迪回应出口车型去除车尾标语 更具欧洲风格
荣耀Magic被苹果8和三星S8模仿 这个不知道多少人伤心!
安徽大学选购我司HS-DR-5导热系数测试仪
初中学习机入手指南——科大讯飞AI学习机值得信赖
Linux驱动移植 Linux系统架构优点
谷歌用人工智能技术进行图片升级
智联安副总经理安之平:蜂窝IoT芯片对处理器内核的技术需求
物联网+农业,赋能农业领域智能化管理
苹果首家市值突破2万亿美元
华硕a豆笔记本测评,机身重量仅为1.25kg,厚度为17.9mm屏占比高达90%
和芯星通荣获中国专利优秀奖