5G芯片格局巨變：天下五分，中國已有其三！但競爭仍在繼續

2019年4月17日，科技界發(fā)生了三件與5G手機基帶芯片相關(guān)大事：1、高通與蘋(píng)果之間的專(zhuān)利授權糾紛終于達成和解；2、英特爾宣布退出5G智能手機調制解調器業(yè)務(wù)；3、紫光展銳春藤510完成5G通話(huà)測試，離商用再進(jìn)一步。而這三個(gè)消息的背后，則是全球5G基帶芯片格局的進(jìn)一步洗牌。

其中前兩件事頗有關(guān)聯(lián)：一方面，英特爾在5G手機基帶開(kāi)發(fā)上遇阻，另一方面蘋(píng)果對英特爾5G基帶芯片信心不足，再加上蘋(píng)果急于推出5G版iPhone，以免在5G競爭中落后。因此，蘋(píng)果不得不選擇與高通和解，而這也意味著(zhù)蘋(píng)果基本放棄了英特爾的5G基帶芯片，而這也直接導致了英特爾在同一天，不得不宣布退出5G手機基帶芯片領(lǐng)域。

英特爾公司首席執行官司睿博（Bob Swan）表示：“我們對于5G和網(wǎng)絡(luò )‘云化’的機遇感到興奮，但對于智能手機調制解調器業(yè)務(wù)而言，顯然已經(jīng)沒(méi)有明確的盈利和獲取回報的路徑。5G依然是英特爾的戰略重點(diǎn)，我們的團隊已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列有價(jià)值的無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品套件和知識產(chǎn)權。我們正在評估我們的選擇，讓創(chuàng )造的價(jià)值得以實(shí)現，包括在一個(gè)5G世界中廣泛的、以數據為中心的平臺和設備的機遇?！?/p>

此外英特爾還表示，將繼續履行對現有4G智能手機調制解調器產(chǎn)品線(xiàn)的客戶(hù)承諾，但不會(huì )在智能手機領(lǐng)域推出5G調制解調器產(chǎn)品，包括最初計劃于2020年推出的產(chǎn)品。

顯然，蘋(píng)果與高通的復合，使得英特爾在5G手機基帶芯片上的巨大投入“打了水漂”。要知道，英特爾的手機基帶芯片一直以來(lái)就只有蘋(píng)果這一家手機客戶(hù)，而且為了拿下蘋(píng)果的訂單，英特爾的此前的基帶芯片業(yè)務(wù)根本不怎么賺錢(qián)。所以，在蘋(píng)果與高通和解的同一時(shí)間，英特爾也正式宣布退出5G手機基帶芯片領(lǐng)域。

值得注意的是，在今年2月份的MWC 2019巴塞展期間，英特爾就被傳出與紫光展銳的5G合作項目已經(jīng)終止，隨后，雙方也確認了這一消息。而紫光展銳也在同一天發(fā)布了其首款5G多?；鶐酒禾?10，這也是展銳完全自主研發(fā)的一款5G基帶芯片。

現在看來(lái)，當時(shí)英特爾似乎就已經(jīng)計劃退出5G手機基帶芯片領(lǐng)域。

而在英特爾退出后，全球5G手機基帶芯片玩家就只剩下了5位：中國的華為海思和紫光展銳、美國的高通、韓國的三星、以及中國臺灣的聯(lián)發(fā)科。

其中，到目前為止，華為海思的巴龍基帶芯片以及三星的基帶芯片基本都是供自己家的手機產(chǎn)品使用。這也意味著(zhù)，在公開(kāi)市場(chǎng)上，眾多手機廠(chǎng)商能夠選擇的5G基帶芯片供應商就只有高通、展銳和聯(lián)發(fā)科。

目前高通的首款5G基帶芯片——驍龍X50已經(jīng)商用，而展銳的5G基帶芯片春藤510和聯(lián)發(fā)科的5G基帶芯片Helio M70的進(jìn)展則相對落后，預計將于2020年才能商用。

但是需要指出的是，高通的驍龍X50只是一款5G單模芯片，其無(wú)法向下兼容4/3/2G網(wǎng)絡(luò )，如果要實(shí)現，還需要另外加一個(gè)4G基帶芯片配合，這也使得成本大幅上升。而相比之下，展銳春藤510和聯(lián)發(fā)科Helio M70都是5G多?；鶐酒?，則沒(méi)有這些問(wèn)題。

所以高通計劃在年底推出新一代的5G多?；鶐酒旪圶55，但是這款新芯片的商用可能也要等到2020年初。所以從5G多?；鶐酒纳逃眠M(jìn)程上，展銳與聯(lián)發(fā)科似乎并不比高通慢多少。

更為值得高興的是，就在同一天，展銳宣布春藤510已經(jīng)完成5G通話(huà)測試，這也意味著(zhù)其距離商用再進(jìn)一步。而芯智訊在不久前的對展銳市場(chǎng)副總裁周晨專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，其也透露將會(huì )在2020年推出整合5G基帶芯片的手機SoC產(chǎn)品。非常值得期待！

5G芯片的研發(fā)門(mén)檻有多高？

早在2G/3G時(shí)代，市場(chǎng)上的手機基帶芯片供應商原本有十多家之多，但每一代的技術(shù)升級，基帶芯片廠(chǎng)商所面臨的技術(shù)挑戰也是越來(lái)越大，所需要專(zhuān)利儲備以及研發(fā)投入也呈直線(xiàn)上漲，門(mén)檻也是越來(lái)越高，如果沒(méi)有足夠的出貨量支撐，那么必然將難以為繼。因此，每一代通信技術(shù)的升級，都伴隨著(zhù)基帶芯片玩家的大洗牌。

比如在3G轉向4G的這個(gè)階段，博通、TI、Marvell、Nvidia等曾經(jīng)的手機基帶芯片廠(chǎng)商都相繼都退出了這個(gè)市場(chǎng)。而且，在這之后也再有沒(méi)有新的玩家進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)。

同樣，在4G轉向5G的階段，有玩家退出也不足為奇。

“由于5G與3G、4G標準要求大為不同，5G不僅要追求更高的數據吞吐量，還要具備更大的網(wǎng)絡(luò )容量與更好的服務(wù)質(zhì)量（QoS），因此5G基帶芯片的研發(fā)設計會(huì )比3G/4G更為復雜。因為，以往移動(dòng)通信技術(shù)的升級換代，重點(diǎn)都放在帶寬升級，以便提供給用戶(hù)更快的行動(dòng)上網(wǎng)服務(wù)。但是在5G時(shí)代，為滿(mǎn)足各種物聯(lián)網(wǎng)應用的需求，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )不僅要支持更高的帶寬，還要具備更大的網(wǎng)絡(luò )容量、更低延遲、更穩固的聯(lián)機?！?/p>

“這對基帶芯片的設計來(lái)說(shuō)，意味著(zhù)處理器本身必須具備極高的彈性，以便支持eMMB、URLLC與mMTC等不同的5G規格，但同時(shí)又要有很好的性能表現，否則數據吞吐量將無(wú)法達到5G要求的水平。傳統上，這兩個(gè)需求是矛盾的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，基帶芯片的設計架構將尤為關(guān)鍵，不同芯片廠(chǎng)商的設計架構也將會(huì )有所不同?！?/p>

以多頻段兼容帶來(lái)的設計復雜度為例，3GPP制定的5GNR頻譜有29個(gè)頻段，據了解這些頻段，既包含了部分LTE頻段，也新增了一些頻段。而且各個(gè)國家和地區的頻段也不相同，所以芯片廠(chǎng)商需要推出的5G基帶芯片，需要是一個(gè)在全球各個(gè)區域都能使用的通用芯片，即可以支持不同國家和地區的不同頻段，多頻兼容就增加了在芯片在設計上的難度。

同樣，支持的通信模式的增加也使得設計難度有所增加，5G基帶芯片需要同時(shí)兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò )，目前國內4G手機所需要支持的模式已經(jīng)達到6模，到5G時(shí)代甚至可能要超過(guò)7模。而要保證各種模式在全球各國國家都能夠正常工作，這就需要在聯(lián)合全球眾多的運營(yíng)商在全球各地進(jìn)行場(chǎng)測，非常的費時(shí)費力。

對于“5G芯片研發(fā)究竟有多難，為什么沒(méi)有新玩家加入”的這個(gè)問(wèn)題，此前周晨在接受芯智訊采訪(fǎng)時(shí)也曾表示：“因為這個(gè)需要上億美金的研發(fā)投入，而且你只從5G做起也不行，你還得把前面的2/3/4G全補上。那前面可不就是上億美金的事了。另外，我們還需要花很高的代價(jià)去和全球的運營(yíng)商去做測試。需要我們的工程師去到全球各地進(jìn)行場(chǎng)測，然后不斷的發(fā)現問(wèn)題解決問(wèn)題。我們常年都有人在全球各地去做這種現場(chǎng)測試，這種積累，真的是需要時(shí)間的?！?/p>

整體而言，5G時(shí)代對于數據傳輸量和傳輸速率的要求都非常高，而且還需要向下兼容，除了上述提到的幾點(diǎn)，像5G基帶芯片內建的DSP能力是否足以支持龐大的資料量運算，芯片在滿(mǎn)足足夠的運算效率時(shí)牽涉到的系統散熱問(wèn)題。對于5G的終端來(lái)講，由于處理能力是4G的五倍以上，功耗也是必須要攻克的難題等等，都是設計難點(diǎn)。

另外，需要注意的是，在基帶芯片的研發(fā)上，如果要想不掉隊，往往需要在每一代通信標準制定之前數年就進(jìn)行大量的預研投入。而為了進(jìn)入5G第一梯隊，早在2014年12月，展銳就正式啟動(dòng)了5G研發(fā)，組建了5G團隊。而此時(shí)，距離首個(gè)5G標準正式凍結還有近4年的時(shí)間。所以，在這期間，對于研發(fā)來(lái)說(shuō)，需要一邊參與5G標準制定和對于5G標準進(jìn)行預判，一邊開(kāi)展5G研發(fā)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，紫光展銳成立了專(zhuān)門(mén)的核心技術(shù)預研及標準化團隊，采用雙向解讀的討論形式，幫助研發(fā)團隊正確的理解5G標準。

周晨也表示：“一開(kāi)始是做一些基礎的算法，包括對協(xié)議的解讀，然后去做算法，對于不同的原型進(jìn)行驗證。大約前兩三年都是在做這些事情，因為那個(gè)時(shí)候標準也沒(méi)確定。然后是考慮要做芯片，也就是工程化。一旦到工程化人力的投入就大了，要考慮到后續的硬件的參考設計，做成什么樣的參考樣機，整個(gè)測試計劃是怎樣的，要投幾版芯片等等。最終才有了展銳自研的春藤510的推出?！?/p>

5G芯片已是各個(gè)國家的“國之重器”

我們都知道，第一次工業(yè)革命是源于蒸汽機的發(fā)明，第二次工業(yè)革命是源于電力的發(fā)明和廣泛應用，第三次工業(yè)革命則是由計算機及信息技術(shù)驅動(dòng)的，那么第四次工業(yè)革命的核心驅動(dòng)力將會(huì )是什么？

有人認為是人工智能、也有人認為是物聯(lián)網(wǎng)、還有很多人認為是5G技術(shù)。而在筆者看來(lái)，不管是哪個(gè)技術(shù)，其背后推動(dòng)這些技術(shù)發(fā)展的根源還是得益于數據的爆炸式增長(cháng)。而未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)以及海量數據的傳輸則離不開(kāi)5G通信技術(shù)。

所以，我們可以看到的是，目前各個(gè)國家都在加緊布局5G，以其在未來(lái)的5G競爭當中取得領(lǐng)先優(yōu)勢。

不久前，為確保美國在5G領(lǐng)域的領(lǐng)導地位，美國總統特朗普和FCC主席Ajit Pai還在白宮宣布擴大5G計劃，將以“非常大膽的行動(dòng)”釋放5G無(wú)線(xiàn)頻譜和鼓勵5G投資。據介紹，美國無(wú)線(xiàn)行業(yè)計劃在5G網(wǎng)絡(luò )上投資2750億美元，這將快速為美國創(chuàng )造300萬(wàn)個(gè)工作崗位，并將帶來(lái)5000億美元經(jīng)濟收益。特朗普還表示：“美國必須要贏(yíng)得5G比賽，這是一場(chǎng)我們將贏(yíng)得的比賽，但我們不能休息，比賽還沒(méi)結束?！弊阋?jiàn)其對于5G的重視程度。

而對于5G技術(shù)來(lái)說(shuō)，其核心關(guān)鍵技術(shù)則在于5G芯片。在信息價(jià)值以及通信安全越來(lái)越被各國重視的當下，決定未來(lái)5G通信競爭關(guān)鍵的5G芯片早已成為各個(gè)國家的“國之重器”。

而從目前5G基帶芯片的市場(chǎng)格局來(lái)看，隨著(zhù)英特爾的退出，美國目前就僅剩高通一家在獨立支撐（當然，在5G射頻器件這塊美國廠(chǎng)商仍有著(zhù)強大的優(yōu)勢）！而中國目前則有華為海思、展銳（這里補充一下，目前展銳已經(jīng)補上了全網(wǎng)通這個(gè)短板，后續有望在國內市場(chǎng)打開(kāi)局面）、聯(lián)發(fā)科三家。

特別值得一提的是，中國的華為在整體5G技術(shù)（包括基站、基帶等眾多相關(guān)技術(shù)）的競爭當中已經(jīng)脫穎而出，并且大有趕超高通之勢。這也是為什么美國在全球范圍內極力排擠華為5G的關(guān)鍵。

總結來(lái)說(shuō)，芯片是現代科技發(fā)展的基石，高端芯片更是各國科技競爭的關(guān)鍵。一直以來(lái)，美國對于很多高端芯片都有出口管制，限制對外出口，即便是一些允許出口的芯片，美國隨時(shí)也可能會(huì )進(jìn)行限制出口。所以，在很多的關(guān)鍵領(lǐng)域，掌握自主芯片就顯得尤為重要。之前的“中興事件”也讓大家深刻的認識到了這一點(diǎn)。

而在全球信息化、數字化、萬(wàn)物互聯(lián)的趨勢之下，5G通信芯片已成為了當下各國科技競爭的關(guān)鍵性技術(shù)，對于國家的科技、經(jīng)濟發(fā)展，保障國家安全都具有十分重要的意義，豈能不掌握在自己的手里？

值得高興的是，在目前的5G基帶芯片5分天下的競爭格局當中，中國大陸憑借華為海思和展銳已經(jīng)取得兩席，再加上中國臺灣的聯(lián)發(fā)科，可謂是五分天下有其三！當然，這也只是一個(gè)階段性的局部勝利，因為在5G手機基帶芯片之外，中國在很多芯片領(lǐng)域仍落后于美國，更為重要的是，競爭仍然在繼續！我們仍需砥礪前行！

轉載自：芯智訊 編輯：芯智訊-浪客劍