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华为、高通、英特尔、三星的5G调制解调芯片性能哪家强?

导读: 5G是新一代的移动通信网络,截止到2018年9月,已有几大基带芯片制造商包括华为、高通、三星、英特尔等研制出了5G调制解调芯片,本文通过几个参数对比了各家厂商的5G芯片性能。

5G是第五代移动通信技术,是4G之后的延伸。5G时代,除了关注传统的移动通信之外,也涉及了更多的物联网应用。据国际电信联盟(ITU)制定的5G标准中,定义了5G未来的三大应用场景,增强移动带宽(eMBB)、低时延高可靠通信(uRLLC)和大规模机器通信(mMTC),前者主要关注移动通信,后两者主要关注物联网。截止到目前(2018年9月),5G的标准还没有完全冻结,只完成了第一阶段,即eMBB标准和部分uRLLC标准。

其中eMBB应用场景(由于技术积累,更容易实现)主要关注的是移动通信领域,即手机终端市场。而在移动通信传输过程中,影响传输质量的最主要的芯片就是基带芯片(由于高度集成,也可叫调制解调芯片或基带调制解调芯片) ,其作用是将传统的声音、图像等模拟信号(连续变化的物理信号)编译成可识别或处理的低频的信号,后可通过射频模块(将低频信号变成高频信号),经天线(更适合传输高频信号)发送到基站。而5G由于使用频段(指的是一定的频率范围,如4.4GHz-6GHz就是一个频段,其中4.4GHz指的是一个频率点)的改变,使得手机的内的基带芯片需要进行重新设计。据思略特分析,2016年全球基带芯片设计厂商出货量前六位分别为高通、联发科、展讯、三星、Intel和华为,分别占比为33.7%、29.7%、23.4%、4.7%、3%和2.1%。其中,高通、Intel、三星和华为技术较强,占据了高端市场。而在5G时代,四大厂商也率先完成了新一代的5G调制解调芯片研发。

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一、高通是全球率先研制出5G调制解调芯片的厂商

2016年10月,高通公司在香港宣布正式推出骁龙X50 5G调制解调器,使得高通成为了全球首家发布商用5G调制解调器芯片的基带研发厂商。而Intel在一年后才发布世界上另一款5G调制解调芯片XMM8060。华为作为中国通信领域的龙头企业,面对5G的巨大应用市场,也于2018年2月,正式发布了其自主研发的5G调制解调芯片巴龙(Balong)5G01。三星由于通信基带的研发技术欠缺,只能采购高通的芯片来弥补,而在2018年2月,高通正式对外公布的18家ODM(企业出方案,高通定制做芯片;而OEM指的是高通出方案,其他企业代为制造)合作厂商中,没有出现三星的名字,标志着三星已正式启用自研芯片,直到8月份,三星发布了其首款5G调制解调芯片Exynos Modem 5100。

二、华为第一代5G芯片制程工艺最高

芯片工艺也指的是制造工艺,单位为nm,指的是晶体管门电路的尺寸。根据摩尔定律,每18个月,单位面积上的晶体管数量就会增加一倍,性能也会增加一倍。为了实现晶体管的数量翻倍,业界制程工艺基本以0.7倍的缩小来实现翻倍,相继出现了45nm、32nm和28nm,而近两年又出现了14nm、10nm以至于7nm,制造工艺的不断缩小,以此来不断提高单芯片的性能。而在5G调制解调器芯片上,华为是第一家使用7nm的公司,在第一款芯片上,远超过其他厂家(据报道,后期高通芯片也将采用7nm制造工艺)。

三、三星首款5G芯片支持的频段最多

由于5G使用的是高频段,在2015年2月,三星自行测试过程中,发现了28GHz频率可用于手机通信。在ITU公布的全球可用频谱的建议列表中,包括24.25–27.5GHz ,31.8–33.4GHz ,37–40.5GHz ,40.5–42.5GHz ,45.5–50.2GHz ,50.4–52.6GHz ,66–76GHz ,81–86GHz,而未包括28GHz。但在ITU提出后不久,美国联邦通信委员会(FCC)于2015年10月宣布可针对28GHz、37GHz、39GHz与64~71GHz频带做全新的服务规则。在5G调制解调芯片中,所有的厂商都支持28GHz毫米波高频段,部分厂商支持6GHz以下的低频段(为了适应中国),目前,只有三星公司研制出的芯片支持39GHz的芯片。

当前,华为的此款5G芯片尺寸较大,不太适应于移动端(手机中),华为预计2019年推出使用移动端的5G芯片。另一个基带芯片设计厂商联发科预计2019年可正式商用5G基带芯片。以上只是列举了各厂商研发出的单片5G调制解调芯片的部分参数,而要想实现芯片的量产,还存在不少难题,如必须兼容3G/4G,频谱的广泛性、芯片的运算能力,芯片本身的功耗及尺寸等,要量产出适合全球不同国家、不用地区的频段,还需要更多的努力,但各大厂商已经走出了第一步。

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