谁是移动5G芯片组的领导者?

  • huaqizn.cn   来源:新华网   2019/10/9 14:34:57  

是包括美国总统特朗普在内的所有人都在谈论的新技术。所以,每家公司自然都想谈论5G以及如何领跑这个领域。然而现实情况是,移动5G是一项涵盖甚广的无线标准,它改变了我们对蜂窝通信的认识,并前所未有地拓宽了发展前景。因此,对5G要有广泛而深入的理解才能真正了解谁在领跑移动5G领域。

谁在真正领跑移动5G:5G移动芯片组

MWC巴塞罗那大会上展示的几款的5G调制解调器

上篇介绍了创新和标准方面的5G领导者。本篇想介绍5G芯片组领导者,5G芯片组是用于5G消费级移动设备的芯片组,而不是用于物联网()或工业物联网(IIoT)设备的芯片组。用于5G基础设施的芯片组可以被视为是“5G芯片组”。

说到5G移动芯片组,自4G早期以来市场已大大合并;由于研发成本高、回报低,许多玩家退出市场或出售相关部门。过去许多厂商声称是5G移动芯片组领导者,但我们将这个领域的领导者定义为:首先按照商业可用性和芯片组功能来定义。这个领域有许多玩家提前几个月宣布芯片组,却比竞争对手晚交付那些芯片组。

| 玩家们

如前所述,虽然移动芯片组领域玩家较少,但它仍是高度活跃、竞争激烈的市场,一些玩家调制解调器,一些制造前端部件,一些玩家两样都制造,更好地解决蜂窝网络复杂性加大的难题、加强集成并缩短产品上市时间。

业界主要分为能做mmWave的玩家和不能做mmWave的玩家。这是个值得考虑的关键变化因素,因为交付mmWave难得多,很少有玩家做得出商用mmWave。然而,mmWave在容量和带宽方面具有好处,最终它将不可避免地出现在需要密集部署的任何地方。

目前5G调制解调器的最大市场是低于6GHz(Sub-6GHz),原因如下:许多国家尚未开放mmWave频谱;mmWave在和设备设计方面做起来更难;最后,由于频率较高,mmWave覆盖的区域不是一样广。在调制解调器领域,我们介绍的玩家包括已宣布5G调制解调器的公司。值得一提的是,目前美国是唯一能够同时部署mmWave和Sub-6GHz的地区。

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华为的5G调制解调器产品组合名为“巴龙”。华为称巴龙是“平台”,包括调制解调器和RF。目前尚不清楚华为的整套RFFE解决方案。然而,调制解调器本身也叫“巴龙”,华为已宣布巴龙5000系列调制解调器今年将出货。目前扑朔迷离。

华为称,巴龙5000是7nm多模5G调制解调器,支持独立网络和非独立网络。宣布搭载该平台的第一款产品是Mate X可折叠设备,华为称预计会在今夏上市。然而华为后来宣布了Mate 20X 5G,这是去年的Mate 20 Pro搭载巴龙5000调制解调器的版本。巴龙5000目前尚未在任何设备上商用,因为华为Mate 20X 5G已经被最近在欧洲启动网络的所有5G运营商撤下。我们找不到原先宣布有意提供的哪家运营商仍支持华为的5G设备。华为声称自己还是5G mmWave的领导者,但到目前为止展示的设备似乎没有一款支持mmWave,而华为在支持mmWave方面传达的讯息莫衷一是。

华为在MWC上介绍Mate X的5G支持时掩饰了mmWave,但确实声称mmWave速度;我们后来获悉,mmWave得到巴龙5000的支持,但需要设备部门的实施,可能要到2019年下半年才实施。华为对mmWave的商用支持似乎取决于华为的设备部门,而不是海思的调制解调器功能。然而,华为尚未展示MateX或任何设备的mmWave工作原型,其Mate X网站并未声明支持任何mmWave频段。

由于华为并不制造自己的RF前端部件,因此向和Skyworks等供应商采购部件以制造RF前端。这意味着部件集成不如基本上自行开发的解决方案来得紧密。

| 技

在蜂窝调制解调器领域,联发科技历来更像是奉行低价的跟随者和挑战者,而不是领导者。然而,它确实与和华为大致在同一时间宣布会推出移动就绪的5G调制解调器。

联发科技的5G调制解调器名为Helio M70,是该公司的首款5G调制解调器,声称这是基于台积电7nm工艺的5G多模调制解调器,支持独立网络和非独立网络。与和华为一样,它支持5G NR规范的EN-DC功能,可实现4G和5G双连接(以及跨两种网络的聚合),以获得更高的速度。联发科技5G调制解调器的问题在于,它并未声称支持mmWave,尽管将来的调制解调器可能提供这种支持。由于没有合适的mmWave前端合作伙伴,联发科技支持mmWave的可能性不大。该公司认为,缺少mmWave支持没关系,因为客户使用该调制解调器主要向Sub-6GHz运营商提供设备。它声称,Sub-6GHz速度与预期的第一代5G调制解调器的峰值速度相当。与华为相似,联发科技也不自行生产射频前端部件,因此它依赖合作伙伴将调制解调器集成到OEM设计中。

该公司还宣布2020年初会将M70调制解调器集成到即将推出的带有最新Cortex-A77和Mali-G77核心的7nm SoC中。联发科技称,M70自去年12月就已面市,但预计2019年下半年出货。

| 英特尔

英特尔很特别,因为这家公司一直在竭力与业界的其余公司竞争,收购的调制解调器业务后,重新进入4G蜂窝市场,只不过比较晚。英特尔在移动和智能手机方面一贯不顺利,很难为其4G调制解调器找到任何客户,直到好不容易傍上了苹果这个客户。

英特尔最初宣布首款商用5G调制解调器将是XMM 8060,之前已有Gold Ridge原型调制解调器。然而2018年末,英特尔决定XMM 8060不再作为商用调制解调器来出货,而是用作开发平台。作出该决定的同时还宣布了XMM 8160,XMM 8160是英特尔最新的5G调制解调器,能够支持Sub-6GHz连接和mmWave连接,并支持SA网络和NSA网络。 XMM 8160应该使用英特尔的10纳米工艺节点来制造,有望在2019年下半年出货,2020年用于设备中。

在最近的MWC 2019大会上,英特尔仍在演示使用仿真盒的5G调制解调器功能,旨在模拟调制解调器的功能以便和认证,直到出来。然而,英特尔确实宣布终于有了自己的mmWave RF IC,用于为mmWave前端制造几款模拟支持芯片,定于2020年末或2021年初供货。

英特尔在MWC之后宣布,大客户苹果与竞争对手高通签署协议、为其提供六年的5G调制解调器和IP后,将不再致力于5G智能手机调制解调器业务。这使得英特尔在5G调制解调器上的所有努力备受质疑。

英特尔称,它目前在评估其整个5G调制解调器业务的未来。唯一可能的另一条出路是将5G集成到更多未来的PC和物联网中,但对于英特尔而言,那可能需要一年或更长的时间,也似乎很难证明未来的研发投入是合理的。眼下,英特尔的5G调制解调器部门处于不确定的状态,但严格来说它确实拥有产品。

| 高通

高通的(集成和独立)调制解调器业务是这家公司过去和现在的主业,其他一切都是其调制解调器技术的补充。高通自CDMA以来一直在制造调制解调器,它实际上确立了这项标准,因此它在蜂窝通信领域有着悠久的历史,并在开发3GPP 5G标准上发挥了关键作用。因此,高通不仅宣布了首款5G调制解调器骁龙X50芯片,还已经在商用设备中交付首款5G调制解调器,也就不足为奇了。

X50不是多模5G芯片,因此要与高通骁龙4G SoC平台配合使用,主要设计用于早期的NSA和Sub-6GHz或mmWave 5G网络部署。因此,该调制解调器不支持第二代骁龙X55拥有的相同功能,包括针对mmWave和Sub-6GHz频率的SA和NSA网络支持。

高通的骁龙X55为两种频谱增添了支持4G/5G频谱共享的功能。除了X50中支持的NSA和TDD外,骁龙X55还增加了FDD和SA 5G模式。在X55中,高通还将Sub-6GHz的支持带宽从100 MHz增加到200 MHz,支持快得多的峰值速度。高通声称X55的峰值下载速度为7 Gbps,上传速度为3 Gbps。峰值速度只是博眼球的数字,最终最重要的是设备性能,通常比峰值速度低得多。然而值得一提的是,最近有报道称,搭载高通第一代X50调制解调器的设备在实际网络环境下确实获得了2 Gbps的下载速度,高通在MWC上演示的速度达到4.5 + Gbps。骁龙X55调制解调器已向客户出货,预计今年年底前用于设备。

最后,在调制解调器方面,高通还预先宣布会在2020年初将5G调制解调器集成到SoC中,这与联发科技声称的时间大致一样。

除了推出两代5G调制解调器外,高通还推出了两代5G mmWave RF前端模块。这些模块的第二代产品QTM525很小巧,几乎可以集成到任何类型的设备中,这进一步有助于提高mmWave 5G的采用率,如果你考虑到信号阻塞更是如此。似乎大多数5G mmWave解决方案会需要至少两个这样的mmWave 5G模块,因此它们越小,设备设计人员能够将这些模块轻松集成到智能手机和平板电脑设计中的可能性越大。新的QTM525还增加了对mmWave更多频段(包括24 GHz至27 GHz)的支持,之前已经支持28 GHz和39 GHz频段。

高通还为5G制造RF前端PA和分集模块,旨在支持低中频频谱的Sub-6GHz频段的5G和4G连接。高通将其PA模块与QET6100包络跟踪器配对,帮助降低5G的功耗并提高上传性能。随着从4G迁移到5G,大多数RF部件和ET要升级或改进,这就是为什么还要为Sub-6GHz 5G制造新的分集模块。

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三星从事调制解调器行业已有很长一段时间,尤其是由于长期以来它将调制解调器做到三星手机中。与华为一样,三星的调制解调器是自行研制的,仅用于其手机。此外与华为一样,三星有相当大的网络基础设施业务,因此它还以不止一种方式参与5G。

我们主要介绍三星的Exynos Modem 5100。Exynos是三星内部SoC的品牌,其调制解调器也有同样的品牌,与高通的骁龙品牌相似。与高通调制解调器一样,三星的调制解调器既支持Sub-6GHz,又支持mmWave,还支持LTE和5G;它与三星自己的RF集成电路搭配使用以支持mmWave。Exynos 5100指整个平台,包括调制解调器、RF、ET(包络跟踪)和集成电路。三星正在制造做在10nm工艺节点上的Exynos Modem 5100。

三星的Exynos 5100芯片组出现在某些地区的新款Galaxy S10 5G上。然而值得注意的是,并非所有版本的Galaxy S10 5G都搭载三星的Exynos芯片组,因为美国的那些Galaxy S10 5G搭载高通的骁龙芯片和mmWave模块。这是由于三星通常在一些市场交付高通芯片,在其他市场交付三星芯片。

| 紫光展锐

紫光展锐是5G领域、但不是调制解调器领域的最新玩家之一。紫光展锐以前的品牌叫Spreadtrum,是最近提供5G调制解调器的主要调制解调器供应商之一。紫光展锐早在2月底的MWC 2019大会上宣布了其首款5G调制解调器:IVY510,以及名为MAKALU的5G技术平台。该调制解调器不像其他产品那样瞄准领先的7nm工艺节点,而是采用台积电的12nm工艺制造,可能为了节省成本。调制解调器本身是多模,支持2G至5G以及高达100 MHz的Sub-6 GHz带宽。

与其他调制解调器一样,IVY510将支持独立和非独立的5G网络,但在任何公开的材料中都没有提及mmWave。由于紫光展锐通常是中国白标OEM厂商的供应商,成本极为重要;支持mmWave增加了设备成本,在紫光展锐的OEM厂商看来很重要的市场极有可能还不是一项必要功能。

| Skyworks Soluons Inc.

虽然Skyworks不是调制解调器供应商,但它确实为许多智能手机OEM厂商提供面向蜂窝连接的RF前端解决方案。该公司提供介于调制解调器和网络之间的许多部件,包括、及其他RF前端部件。

Skyworks将其5G产品系列命名为Sky5,这包括、滤波器以及集成它们的一些模块。由于为Sub-6GHz和mmWave支持大量的5G频段带来复杂性,模块变得越来越重要。不过在可预见的未来,SkyWorks的解决方案仅适用于Sub-6GHz 5G解决方案,除非该公司为mmWave制造RF IC或模块。拥有mmWave解决方案的所有玩家都将前端部件作为整个模块来提供,因此我们可能最终会看到Skyworks有类似的举措。

| Qorvo Inc.

Qorvo与SkyWorks的情况非常相似;事实上,该公司是Skyworks的最大竞争对手,两家公司共同占据了全球RF前端芯片组和部件市场的庞大份额。Qorvo也不制造调制解调器,也不像本文提到的其他一些玩家那样制造手机,但确实帮助OEM合作伙伴以优化无线的方式来集成部件组件。此外与SkyWorks一样,Qorvo的大多数移动5G前端解决方案是为Sub-6GHz 5G智能手机和其他设备设计的。

不过,Qorvo确实为基础设施提供了一些mmWave无线电解决方案,但这似乎并没有影响其移动部门。mmWave方面最先进的公司在构建60 GHz 解决方案已经在尝试使用Oorvo的产品,然后克服了mmWave方面的一些挑战。

那么,谁最终是移动5G芯片组的领导者呢?

这个问题不难回答。如果你看看哪家公司拥有市面上最多的产品、拥有最完整的5G移动解决方案,就会发现高通几乎没有对手。

高通已向客户交付了两代5G调制解调器,市面上已经有采用其第一代产品的设备。高通目前是最先交付5G调制解调器,已经向客户交付第二代调制解调器的玩家。它还有商用的Sub-6GHz和mmWave,这表明了高通的领导地位,因为它解决了mmWave非常棘手的问题。除了5G调制解调器外,高通还有众多的5G前端产品,这让它成为移动芯片组领域无可争议的5G领导者。


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