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5G调制解调芯片形成群雄争霸格局

导读: 伴随着5G技术的发展,全球即将步入一个数据大爆炸的时代,这将是一场历史性的变革,对网络架构来说,这意味的是一个颠覆性的转变。

伴随着5G技术的发展,全球即将步入一个数据大爆炸的时代,这将是一场历史性的变革,对网络架构来说,这意味的是一个颠覆性的转变。5G技术的飞速发展,在很大程度上,推动了通信、电子元器件、芯片、终端应用等全产业链的升级。

5G技术应用的主要场景依然是手机,虽然IoT物联网的规划远景非常庞大,也值得期待,但真正首先落地的大规模应用肯定是手机终端。其中,芯片是智能手机终端的关键。因此,行业巨头纷纷陷入5G手机芯片的白热化竞争热潮当中。

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基带芯片的定义

基带芯片是手机芯片里的最重要的一环,而大家普遍认为手机CPU的性能体现在其处理速度和功耗上,其实在智能手机领域最基础、最关键的需求就是手机信号质量问题,这是由基带性能决定的通讯功能直接决定了手机通话质量和上网速度。

基带芯片是用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码,换句话说,在发射的时候,把音频信号编译成用来发射的基带码,接收的时候,把收到的基带码解译为音频信号。同时也负责把地址信息、文字信息、图片信息进行编译。

基带芯片的组成部分

基带芯片由CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块组成。

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1、CPU处理器:主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

2、信道编码器:主要完成业务信息和控制信息的信道编码、加密等,其中信道编码包括卷积编码、FIRE码、积偶校验码、交织、突发脉冲格式化。

3、数字信号处理器:主要完成Viterbi算法的信道均衡和基于规则脉冲激励-长期预测技术的语音编码和解码。

4、调制解调器:主要完成GSM系统所要求的GMSK调制解调方式。

5、接口模块:主要包含模拟接口、辅助接口和数字接口。

群雄鼎力,角逐5G基带芯片市场

随着5G网络的即将商用,手机芯片厂商纷纷抢先推出了自家的5G芯片。手机芯片可以分为射频芯片、基带调制解调器以及核心应用处理器,此前高通、英特尔、三星、华为先后展示了自家的5G基带芯片,并宣布预计将在2019年商用。

1、高通

在技术实力上,高通在基带芯片厂商中名列榜首,早在2016年10月,高通就已经发布支持5G的调制解调器芯片组Snapdragon X50,而今年8月22日晚间,高通正式宣布,已经开始出样新一代骁龙SoC芯片,采用7nm工艺。这款7nm SoC可以搭配骁龙X50 5G基带,高通表示预计会成为首款支持5G功能的移动平台。

高通是行业最大的独立智能手机调制解调器供应商,其芯片组在28 - ghz毫米波无线电频段中传输的速度为1.25千兆每秒(Gbps)。骁龙 X50 5G调制解调器芯片标志着创建5G标准步伐的加速,寓意着一个网络容量显著提高的时代即将到来。

2、英特尔

作为PC端处理器的霸主,在2010年通过收购英飞凌无线事业部,将触角伸入到了自己并不擅长的通信领域,17年1月5日,紧随高通步伐,正式发布了旗下首款5G调制解调器。

该调制解调器搭载了一个能够同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的基带芯片,这就意味着可以在全球范围内试验和部署,对此,英特尔也将其称之为首款全球通用的调制解调器,该调制解调器是与英特尔6GHz以下频段5GRFIC和28GHz 5G RFIC去年的MWC上发布)搭配来使用的。其5G收发器能同时支持6GHz以下频段和毫米波频段的5GRFIC,这可以给终端带来更好的通信能力,通过低频可以实现远距离的覆盖,而高频则可以实现大数据量的传输(最高可实现几个Gbps的传输速度)。

3、三星

在8月15日,三星宣布推出旗下首款5G基带芯片——Exynos Modem 5100。据介绍,Exynos Modem 5100是业内首款完全兼容3GPP Release 15规范、也就是最新5G NR新空口协议的基带产品。

这是全球首个完整支援3GPP Release 15标准的5G基带芯片。除了可以支援6GHz及毫米波频段之外,还以三星本身的10纳米制程所打造,下载速率可达6Gbps,而且支援2/3/4G全网通网络。

未来5G网络具有高速率、低延迟等特点。而除了提供Exynos Modem 5100 5G基带芯片之外,三星表示还会提供射频IC、ET网络追踪、以及电源管理IC芯片等整套方案,预计2018年底开始向客户出样。

4、华为

华为不仅仅是全球最大的通信设备商,华为旗下的海思基带研发技术也领先业界。

海思的SOC虽然说是自主产品,不过都是公版架构,不过基带部分代表作正是Balong(巴龙)系列。

华为今年2月25日宣布推出全球首款8天线4.5G LTE 调制解调芯片——Balong 765(巴龙765),并直接推出了基于巴龙5G01的5G终端CPE,该芯片拥有全球领先的通信联接能力,能够提高运营商频谱资源利用效率,为终端用户带来极速通信体验,为车联网提供高集成度、高可靠性的芯片解决方案。

5G基带现状瓶颈

5G基带芯片要达到高速率、高可靠性,必然要使用高速基带数字调制解调技术,但目前技术成熟、应用广泛的还是QAM方式,究其原因主要还是因为受到幅度阶梯数的瓶颈限制,要提高调制能力,对传输环境的信噪比要求很高。除此之外,还需考虑的是5G基带芯片內建的DSP能力是否能支持更庞大的资料量运算,以及芯片的尺寸、功耗表现等问题。

5G基带芯片产品可分为两种,一种支持6GHz以下频段和毫米波,另一种是5G基带芯片支持6GHz以下频段。不论是哪一种,都无法忽视其技术门槛要求高、研发周期长、资金成本投入大、市场竞争激烈的事实。有很多厂商相继放弃基带业务,其中就包括飞思卡尔、德州仪器、博通、英伟达等,而爱立信也反复徘徊。

华为入局5G基带芯片市场,苹果目前正在减少对高通的依赖,与英特尔达成合作,三星与美国运营商Verizon宣布牵手,这种种行业动态都暗示着5G时代的市场争夺战的风起云涌。

未来的5G基带标准和应用会是什么样,我们谁也无法预见。

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