新一代5G芯片相继发布,今年5G手机或超1.5亿部

新一代5G芯片相继发布,今年5G手机或超1.5亿部
2020年02月26日 21:01 中国电子报社

2020年被认为是5G市场爆发增长的一年。虽然MWC2020停办,但是5G芯片领域依旧火热。近日,芯片大厂高通、紫光展锐等,纷纷发布旗下新一代产品。对于这个新的机会窗口,谁都不想成为落后者。

高通、展锐新一代5G芯片亮相

2019年5G商用启动,芯片大厂便积极卡位,相继推出旗下5G基带芯片或SoC芯片。目前主流产品包括高通骁龙865、骁龙765,三星Exynos 980、三星Exynos 990,联发科天玑1000(1000L)、天玑800,华为麒麟990等。2020年到来,5G产业并未因新冠疫情受到影响,新一轮战火已开始燃烧。

2月26日凌晨,高通举行线上发布会,推出旗下第三代5G基带芯片骁龙X60。这是全球首个采用5纳米工艺制造的5G基带芯片,也是全球首个支持聚合全部主要频段及其组合的5G调制解调器及射频系统。与第二代5G基带X55相比,X60的最高下载和上传速度没有变化,依然是7.5Gbps和3Gbps。最主要的更新在于加入了全球首个Sub-6频段5G FDD-TDD载波聚合解决方案。与不支持载波聚合的方案相比,能实现5G独立组网峰值速率翻倍。“随着2020年5G独立组网开始部署,我们的第三代5G调制解调器及射频系统提供了广泛的频谱聚合功能和选择,将推动5G部署的快速扩展,同时提升移动终端的网络覆盖、能效和性能。”高通总裁安蒙表示。

骁龙X60调制解调器及射频系统由X60基带芯片、高通第三代毫米波天线模组QTM535、射频收发器及射频前端产品组成,支持所有主要频段的载波聚合。安蒙表示,运营商能够通过“DSS(动态频谱共享)+频谱聚合”功能,让用户在现有4G频段获得5G中频段的体验。

2016年10月,高通推出全球首个5G解决方案骁龙X50 5G基带。由于产品发布较早,骁龙X50仅支持5G模式(5G NR),必须与骁龙855内置基带合作才能支持2G/3G/4G,而且对5G频段的支持也不全,另外其采用的工艺相对落后,功耗和发热都不够理想。2019年2月,高通发布第二代5G基带芯片X55,采用7nm的工艺,同时支持2/3/4/5G网络。数据传输上实现了7Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度,一举扭转了以往的颓势。而时隔一年,高通即推出第三代产品,显然是希望借此在5G领域抢占领先优势。骁龙X60计划于2020年第一季度出样,加装它的智能手机预计于2021年年初推出。

而就在同一天,国内芯片大厂紫光展锐也发布了旗下新一代5G芯片虎贲T7520。根据紫光展锐CEO楚庆的介绍,虎贲T7520采用6nm EUV先进工艺,实现了单芯片集成。紫光展锐在2019年2月的MWC2019上发布旗下首款5G基带芯片春藤510,标志着紫光展锐迈入全球5G芯片阵营。不过,缺乏SoC芯片仍然是紫光展锐的一个弱项。随着虎贲T7520的发布,紫光展锐补上了这块短板。集成5G SoC芯片意味着5G模块可以真正地融入芯片之中,从而使得功耗更低,传输数据的速率更快。

此外,虎贲T7520采用4 核Cortex-A76和4 核 Cortex-A55,GPU采用Mali-G57。虎贲T7520基于紫光展锐5G技术平台马卡鲁开发,集成了全球首颗支持全场景覆盖增强技术的5G调制解调器,可拓展大带宽4G/5G动态频谱共享专利技术,使运营商在现有4G频段上能够部署5G,最大限度利用既有资源,并满足未来5G共建共享的需求,有效降低网络部署成本,加快5G部署。同时,虎贲T7520针对速度高达500公里/小时的高铁场景进行技术优化,可使用户在高速旅行的同时依然能流畅使用5G。

2020年5G手机市场超1.5亿部

2019年下半年主要手机厂商已相继发布5G手机,不过受限于商用初期缺乏规模化效益,以及5G芯片方案较少,各大品牌5G手机都集中在旗舰机型中,价格相对较高。但是进入2020年,随着各大芯片厂商纷纷推出或者升及5G方案,在规模化效益下,价格有一定的下调空间,5G市场有望进入爆发期。

近日,中国移动发布《中国移动2020年终端产品规划》,其预计2020年5G手机市场规模将超过1.5亿部,到2020年年末,5G手机价格将进一步降低至1000-1500元,5G手机市场销量将超过4G手机。中国移动终端公司副总经理汪恒江预计,2020年第一季度,多家芯片平台推出多价位段产品;第二季度低价位芯片推出,方案厂商进场,拉动5G手机价格下探。在终端方面,第一季度各厂商将推出高价位产品;6月至7月间,2000元左右5G手机推出;第四季度5G手机价格下降至1000元至1500元。”

安蒙也表示,在5G商用仅仅10个月的时间里,全球已经有20多个国家的50多家运营商推出5G网络,超过45家终端厂商已经推出或宣布推出5G商用终端。此外在全球119个国家,有超过345家运营商正在投资5G部署。

更先进的工艺与Modem技术

从各家芯片厂商推出的新品也可以看出,当前5G芯片的两大技术趋势:更先进的制程与日趋关键的Modem技术。

小型化是电子产品普及的必要条件。由于手机的功能越来越多,计算需求越来越大,更小的基带芯片体积能为AP处理器留有更多的片上空间,有能力提供基带芯片的厂商一直没有停止微缩工艺的脚步。2019年,华为5G基带巴龙5000、高通5G基带骁龙X55、三星5G基带Exynos 5123均已采用7nm工艺,与旗舰机AP统一步调。

随着紫光展锐发布虎贲T7520、高通发布X60,5G芯片来到6nm、5nm工艺。这对于陆续引入AI、IoT、边缘计算、AR功能的手机处理器来说,自然是一个利好,不仅节约片上空间,也降低手机整体功耗。例如,虎贲T7520采用台积电6nm EUV工艺,相较7nm工艺晶体管密度提升18%,功耗下降8%。

“在10nm以内节点,每提升一个工艺档次,就会带来三项优势:成本几乎下降一半,速度几乎提升一倍,功耗还会降低差不多一半。“紫光展锐CEO楚庆在线上发布会上表示。

台积电中国区业务发展副总经理陈平也表示,超宽带、低时延、海量连接的5G技术需要先进工艺的支撑,才能实现高速、低功耗、高集成的性能需求。7nm工艺为5G产品提供了必要的工艺条件,6nm则是7nm的延伸和扩展。

在工艺进化的同时,基带集成的modem技术也更加灵活。要释放5G性能,需要结合FDD、TDD两种制式分别在移动速率和覆盖率上的优势。在近期新品中,高通X60支持5G FDD-FDD和TDD-TDD载波聚合,虎贲T7520支持5G NR TDD+FDD载波聚合。同时,短视频用户数量的大幅增加,对5G的上行容量提出新的要求,虎贲T7520推出了上行增强技术,旨在应对短视频时代用户大量上传内容的需求。

与载波聚合同为5G部署利器的DSS,也成为5G芯片玩家的标配。除了高通从X55开始支持DSS,华为、中兴也在近日发布了DSS研发进展。中兴发布首个三模动态频谱共享解决方案SuperDSS,支持2G/4G/5G或3G/4G/5G的动态频谱解决方案,可实现运营商在1800MHz或者2100MHz上的NR快速部署。华为DSS支持在现有FDD频谱上部署5G,根据业务及流量需求提供毫秒级的实时动态频谱资源分配,最大程度利用好频谱资源。

芯谋研究总监王笑龙向记者表示,5G基带在支持SA的基础上,需不断降低功耗,与手机AP整合。如果说部署初期的标杆是支持5G通信,现在要拼的是商业竞争力。

“5G芯片成本要达到千元机能用的水平。只有在低成本的基础上,数据传输能力、功耗,以及5G芯片的功能、对外围芯片的支持能力才具备价值。”王笑龙说。

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