03 涌動(dòng)：二代基帶芯片之爭(zhēng)
2019年，是5G商用的元年，而智能手機(jī)被稱為5G最適宜的應(yīng)用之一。在手機(jī)廠商競(jìng)爭(zhēng)背后潛藏的行業(yè)發(fā)展規(guī)律中，核心芯片技術(shù)關(guān)鍵作用日益凸顯。它決定著手機(jī)的最終體驗(yàn)，并牽動(dòng)用戶和市場(chǎng)。而在市場(chǎng)需求升級(jí)情況下，各路豪強(qiáng)逐步進(jìn)入第二代際5G基帶芯片競(jìng)爭(zhēng)。
1月24日，在MWC 2019預(yù)溝通會(huì)上，華為發(fā)布了號(hào)稱世界第一款單芯多模5G基帶巴龍5000。這款多模終端芯片采用7nm工藝，支持5G SA（獨(dú)立組網(wǎng)）及NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)），向下兼容4G、3G、2G網(wǎng)絡(luò)，在Sub-6G 200MHz頻段實(shí)現(xiàn)4.6Gbps下載速率，在毫米波800MHz頻段則達(dá)到達(dá)6.5Gbps。華為當(dāng)時(shí)稱，巴龍5000“是全球最強(qiáng)的5G基帶”。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東一如既往，顯得底氣十足。他用巴龍5000與三年前發(fā)布的高通驍龍X50進(jìn)行系列對(duì)比，從圖中可以看出，驍龍X50在多模支持、NSA/SA支持、200M帶寬支持，高速率、多頻段、上下行解耦方面均弱于巴龍5000。三年磨一劍，這款5G基帶芯片讓華為擁有了推出5G商用手機(jī)，及進(jìn)行新終端戰(zhàn)略布局的能力。
與發(fā)布巴龍5G01時(shí)一樣，華為這次帶來(lái)了基于巴龍5000基帶芯片的華為5G CPE Pro。這款可用于普通用戶及企業(yè)的商用路由器在5G網(wǎng)絡(luò)下速率可達(dá)3.2Gbps，在Wi-Fi 6技術(shù)環(huán)境下則達(dá)到4.8Gbps，是首款支持華為HiLink協(xié)議的5G CPE。可以說(shuō)，5G CPE Pro一舉奠定了華為在5G路由器領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
然而，余承東的對(duì)比圖很快就需要更新了。不到一個(gè)月時(shí)間，高通于2月19日發(fā)布了第二代5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X55。相比上一代5G基帶芯片，驍龍X55從10nm升級(jí)為7nm，在5G模式下可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)7Gbps的下載速度及最高3Gbps的上傳速度，同時(shí)支持Category 22 LTE帶來(lái)最高達(dá)2.5 Gbps的下載速度。大有“龍王一出，誰(shuí)與爭(zhēng)鋒”勢(shì)頭。
高通驍龍X55基帶芯片
據(jù)悉，驍龍X55支持全球所有主要頻段，包括毫米波頻段及6 GHz以下頻段，TDD和FDD運(yùn)行模式，SA和NSA網(wǎng)絡(luò)部署。同時(shí)，它還有兩個(gè)值得關(guān)注的技術(shù)特性，一是4G/5G頻譜共享，即在同一小區(qū)里面，使用驍龍X55可以同時(shí)共享4G和5G的重疊頻譜；二是全維度MIMO，可以提升整個(gè)空間的覆蓋和效率。
顯而易見(jiàn)的是，芯片有著一定的“后發(fā)定律”，即通常后發(fā)的芯片有著比自家乃至行業(yè)前代更好的性能優(yōu)勢(shì)。比如，華為巴龍5000擊敗了高通驍龍X50，但驍龍X55扳回了幾分顏面。與此同時(shí)，華為和高通首先拉開(kāi)了第二代5G基帶芯片競(jìng)爭(zhēng)的序幕，而巴龍500和驍龍X55孰強(qiáng)孰弱也一度成為業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。
在MWC 2019上，華為一掃一年前巴龍5G01芯片無(wú)法應(yīng)用于智能手機(jī)的窘境，高調(diào)發(fā)布搭載麒麟980 CPU及巴龍5000基帶的全球首款5G折疊屏手機(jī)Mate X。這款手機(jī)在鎂光燈下無(wú)比耀眼，顯示出華為5G基帶芯片技術(shù)和應(yīng)用在智能手機(jī)端的應(yīng)用飛躍。不過(guò)，4月上市銷(xiāo)售且采用自家基帶的三星Galaxy S10 5G，搶走了“全球首款5G手機(jī)”的稱號(hào)。
華為5G折疊屏手機(jī)Mate X
既是芯片又是終端廠商，華為擁有商用先發(fā)優(yōu)勢(shì)。與之相比，高通擁有更大的生態(tài)優(yōu)勢(shì)。為追趕華為，繼憑借驍龍X50和多家終端廠商合作推出5G手機(jī)后，高通正式公布了5G戰(zhàn)略的最新進(jìn)程，驍龍X55 5G基帶將在2020年商用。目前，這款基帶芯片已被超30家OEM廠商采用，包括三星、夏普、中興、聞泰科技、LG、諾基亞、OPPO、松下等。
值得關(guān)注的是，紫光展銳在MWC 2019上發(fā)布了5G通信技術(shù)平臺(tái)馬卡魯及其首款5G基帶芯片春藤510。春藤是紫光展銳在2018年發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。而馬卡魯是紫光展銳全新的5G通信技術(shù)平臺(tái)，目標(biāo)是助力春藤物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品向5G發(fā)展。春藤510便是首款基于馬卡魯技術(shù)平臺(tái)的5G基帶芯片。
2014年底，紫光展銳開(kāi)始投入5G基帶預(yù)研，包括對(duì)相關(guān)協(xié)議的解讀和一些基礎(chǔ)算法的研發(fā)，并在兩三年的準(zhǔn)備之后正式投入芯片研發(fā)。簡(jiǎn)而言之，春藤510是紫光展銳斥資上億美金，歷時(shí)5年研發(fā)的產(chǎn)品。以往，紫光展銳一直游走在中低端芯片領(lǐng)域，但其認(rèn)為5G是切入中高端、躋身全球第一梯隊(duì)的重要機(jī)遇，而馬卡魯及春藤510的推出便是其走出的第一步。
據(jù)官方介紹，春藤510采用12nm制程工藝，支持SA和NSA組網(wǎng)方式及2G、3G、4G、5G多種通訊模式，符合最新的3GPP R15標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，且支持Sub-6GHz 頻段及100MHz帶寬，最高下載速率可達(dá)到2.3Gbps，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基帶芯片。然而，目前僅為12nm的制程工藝、缺少生態(tài)合作伙伴，這些問(wèn)題將在很大程度上考驗(yàn)紫光展銳的中高端夢(mèng)。
英特爾曾于2014年以15億美元投資展訊通信和銳迪科微電子的控股公司20%股權(quán)。2018年2月，紫光展銳與英特爾達(dá)成5G全球戰(zhàn)略合作。但剛好過(guò)去一年時(shí)間，在馬卡魯及春藤510發(fā)布當(dāng)日，雙方?jīng)Q定終止在5G芯片研發(fā)方面合作。紫光展銳表示，和英特爾在5G上的合作從未展開(kāi)。這意味著春藤510是一款自主設(shè)計(jì)產(chǎn)品，且后期開(kāi)發(fā)難度可能更大。
4月16日，高通與蘋(píng)果的“世紀(jì)訴訟”突然和解后幾個(gè)小時(shí)，英特爾即官宣將退出5G智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)，改而專注5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及數(shù)據(jù)中心等。在當(dāng)時(shí)的官方聲明中，英特爾新任CEO鮑勃·斯旺表示，公司在智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)中，顯而易見(jiàn)的是盈利能力和回報(bào)并不明確。由此可見(jiàn)，雖然無(wú)法確定英特爾的決定與蘋(píng)果、高通的和解有何關(guān)系，但可以確定和錢(qián)有關(guān)。
英飛凌科技X-Gold 618-PMB9800芯片
歷史上，英特爾在2010年以14億美元收購(gòu)英飛凌無(wú)線業(yè)務(wù)后，大量供應(yīng)了蘋(píng)果歷代機(jī)型的基帶芯片。其轉(zhuǎn)身離開(kāi)，不僅使蘋(píng)果只能“委身”高通，也預(yù)示5G基帶芯片行業(yè)少了一個(gè)重磅玩家。目前，英特爾仍將5G當(dāng)做一個(gè)戰(zhàn)略重點(diǎn)，并在評(píng)估如何實(shí)現(xiàn)過(guò)去研發(fā)的一系列無(wú)線產(chǎn)品和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的價(jià)值。然而那么多年，統(tǒng)領(lǐng)PC界處理器的英特爾依舊無(wú)法做好移動(dòng)端芯片。
04 高潮：集成5G基帶成焦點(diǎn)
目前，5G手機(jī)商用日益臨近，5G芯片的競(jìng)爭(zhēng)也逐漸進(jìn)入高潮。9月6日，華為在德國(guó)IFA2019上正式發(fā)布麒麟990芯片，揭開(kāi)了這枚備受矚目的SoC的神秘面紗。在發(fā)布會(huì)上，余承東強(qiáng)調(diào)，麒麟990實(shí)現(xiàn)了四個(gè)業(yè)界首款的突破：7納米+EUV 5G工藝、旗艦級(jí)5G NSA&SA組網(wǎng)、16核Mali-G76 GPU、大-微核架構(gòu)NPU。同時(shí)，他也不忘用麒麟990和驍龍855+X50組合進(jìn)行性能比較。
麒麟990是一款基于7nm+ EUV的“全集成”5G芯片，換言之麒麟990將巴龍5000 5G基帶集成到了芯片內(nèi)部。相較于高通的外掛基帶，集成基帶設(shè)計(jì)不僅可以減少功耗和發(fā)熱，還會(huì)降低對(duì)手機(jī)內(nèi)部元器件空間的侵占。另外，這款芯片僅有指甲蓋大小，集成了103億個(gè)晶體管，而去年的麒麟980為69億個(gè)。相對(duì)巴龍5G01的尺寸，則是質(zhì)的飛躍。
華為麒麟990芯片
不過(guò)，麒麟990并沒(méi)有采用ARM最新的Cortex-A77核。對(duì)此，華為Fellow艾偉表示，“華為不可能在每代的芯片上都把所有的技術(shù)全都改一遍，開(kāi)發(fā)時(shí)間上也來(lái)不及”。而余承東稱，一是ARM最新Cortex-A77芯片微架構(gòu)，對(duì)電池壽命和續(xù)航產(chǎn)生負(fù)面影響；一是經(jīng)過(guò)華為的嚴(yán)謹(jǐn)測(cè)試、不斷做實(shí)驗(yàn)和調(diào)查后，認(rèn)為Cortex-A77的性能有所夸大。這聽(tīng)上去多少有些“酸葡萄”嫌疑。
有趣的是，兩天前的9月4日，喜好“截胡”的三星搶在華為前面發(fā)布了首款集成5G基帶的處理器Exynos 980。據(jù)官方介紹，這款芯片采用8nm工藝打造，實(shí)現(xiàn)將5G通信調(diào)制解調(diào)器Exynos 5100與高性能移動(dòng)AP（Application Processor）合二為一。在降低功耗的同時(shí)，減少部件所占體積，從而方便移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)。
Exynos980支持在5G網(wǎng)絡(luò)Sub6GHz頻段，實(shí)現(xiàn)最高2.55Gbps的下載速率；在4G通信環(huán)境下，最高可實(shí)現(xiàn)1.6Gbps的速度；在4G-5G雙連接狀態(tài)中，下載速度每秒最高3.55Gb。此外，Exynos980內(nèi)置的高性能NPU使人工智能計(jì)算性能優(yōu)化了約2.7倍；內(nèi)置的高性能ISP最高可處理以1.08億像素拍攝的圖像。
11月7日，vivo與三星宣布聯(lián)合研發(fā)Exynos 980處理器。
然而，對(duì)于下行速率2.55Gbps，華為手機(jī)產(chǎn)品線副總裁李小龍表示質(zhì)疑：因?yàn)榛?GPP R-15協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，100MHz帶寬能實(shí)現(xiàn)的理論速率最高為2.34Gbps?；谶@個(gè)限制，在過(guò)去無(wú)論華為、高通還是聯(lián)發(fā)科，對(duì)外宣稱速率都是低于這個(gè)數(shù)值。李小龍直言：有廠商突破了這個(gè)極限，“一定有什么奇跡發(fā)生”。
三星Exynos 980內(nèi)置兩顆2.2GHz的Cortex-A77核心和六顆1.8GHz的A55核心，GPU為Mali-G76 MP5。由此，ARM的A77架構(gòu)在5月28日發(fā)布后，大約三個(gè)月時(shí)間，華為不可能完成芯片的研發(fā)、流片、測(cè)試等一系列過(guò)程，三星為何完成了？是華為的研發(fā)能力不及三星？華為在面對(duì)國(guó)際政治的風(fēng)云變幻時(shí)，似乎無(wú)意明言苦衷，只能選用一些冠冕堂皇的理由。
紫光展銳春藤510處理器
在幾大5G基帶芯片廠商中，紫光展銳的步調(diào)略為遲緩。歷經(jīng)大半年時(shí)間，其終于完成一系列5G應(yīng)用測(cè)試中的最后一組測(cè)試。10月28日，紫光展銳宣布攜手大唐移動(dòng)打通了符合3GPP R15規(guī)范的5G SA新空口（NR）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。據(jù)介紹，相關(guān)測(cè)試基于獨(dú)立組網(wǎng)（SA）模式，采用基于春藤510的移動(dòng)測(cè)試終端以及大唐移動(dòng)的5G新空口無(wú)線電解決方案。
測(cè)試結(jié)果顯示，春藤510已經(jīng)具備商用eMBB場(chǎng)景的條件，滿足絕大部分應(yīng)用需求。這意味春藤510商用已近在眼前。在5G的主要應(yīng)用場(chǎng)景方面，春藤510架構(gòu)相對(duì)靈活，可以支持智能手機(jī)及物聯(lián)網(wǎng)終端在內(nèi)的多種產(chǎn)品形態(tài)，應(yīng)用于不同場(chǎng)景。但落后競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的12nm納米工藝，將使春藤510在智能手機(jī)應(yīng)用中處于不利地位。這也是紫光展銳在未來(lái)的一大挑戰(zhàn)。
一個(gè)月后，11月26日，聯(lián)發(fā)科發(fā)布號(hào)稱全球最先進(jìn)旗艦級(jí)5G單芯片天璣1000，規(guī)格之高令人咋舌，一口氣拿下了十多個(gè)全球第一。天璣的命名來(lái)自北斗七星的第三顆星，借北斗七星指引方向之意。2019年，盡管基于聯(lián)發(fā)科4G平臺(tái)的手機(jī)已經(jīng)超過(guò)400款，但在高端芯片領(lǐng)域仍被高通壓制而郁郁不得志。如今，聯(lián)發(fā)科顯然將寶押在了5G上。
以部分核心數(shù)據(jù)來(lái)看，天璣1000集成一年前發(fā)布的聯(lián)發(fā)科M70 5G基帶，采用四顆2.6GHzCortex-A77大核與四顆2.0GHzCortex-A55小核的組合，相較于上一代性能提升20%，GPU、APU相對(duì)上一代則均提升40%，列全球第一。根據(jù)官方給出的數(shù)據(jù)，在Sub-6頻段下，天璣1000可以實(shí)現(xiàn)4.7Gbps的下行速率和2.5Gbps的上行速率。以麒麟990做對(duì)比，其數(shù)據(jù)為下行2.3Gbps，上行1.25Gbps。
進(jìn)入年底，芯片大佬高通壓軸登場(chǎng)。12月3日，高通推出旗艦芯片驍龍865、中高端芯片驍龍765和驍龍765G等。高通稱，驍龍865的CPU、GPU、RF性能非常強(qiáng)，AI、5G調(diào)制解調(diào)器、ISP性能均為全球第一。另外，驍龍765 5G集成了驍龍5G調(diào)制解調(diào)器X52，支持SA/NSA雙模5G，適用于Sub-6及毫米波，下行速度峰值3.7Gbps。
信息顯示，驍龍865采用第五代AI引擎，通過(guò)CPU+GPU+AI引擎的性能優(yōu)化，將算力提升至15TOPS，處理速度比上一代驍龍855提升2倍，比競(jìng)品快3倍。此外，它還支持多達(dá)2億像素的攝像頭，及8K@30fps視頻、4K@60fps視頻等。不過(guò)，驍龍865并未內(nèi)部集成5G基帶芯片，是通過(guò)與外帶5G調(diào)制解調(diào)器X55連接來(lái)支持5G，下行速度峰值理論上可達(dá)7.5Gbps。
對(duì)于驍龍865為何沒(méi)有集成5G基帶芯片？高通中國(guó)區(qū)董事長(zhǎng)孟樸表示，今年采用855芯片的旗艦機(jī)都是用的外掛式調(diào)制解調(diào)器，這樣去掉X50基帶芯片之后還可以用于4G旗艦機(jī)，所以也延續(xù)到了865芯片的處理。顯然，高通應(yīng)該并不存在技術(shù)問(wèn)題，而是主要基于成本、營(yíng)銷(xiāo)策略、5G手機(jī)商用進(jìn)度等方面考慮?；蛟S下一顆驍龍旗艦芯片將集成5G基帶。
3GPP組織制定5G標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間表
整體而言，從5G標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)來(lái)看，按照3GPP組織的時(shí)間表，R16標(biāo)準(zhǔn)的完成時(shí)間將會(huì)在2019年12月，最終的5G完整標(biāo)準(zhǔn)到2020年初才會(huì)提交給ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）。由此，自2020年起，5G標(biāo)準(zhǔn)制定完成及商用市場(chǎng)進(jìn)一步成熟后，5G的爆發(fā)效應(yīng)逐漸顯現(xiàn)，屆時(shí)芯片及終端廠商將開(kāi)啟新一輪競(jìng)賽。但對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，5G終端現(xiàn)在的成熟度還需觀察。
目前，在初步形成的華為、高通、三星、紫光展銳和聯(lián)發(fā)科五強(qiáng)格局下，每家廠商的5G基帶芯片都有幾把刷子，但面對(duì)激烈的競(jìng)逐及在智能終端、IoT和行業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用過(guò)程中，不排除有企業(yè)會(huì)掉隊(duì)，也不排除有新的玩家出現(xiàn)。此外，盡管華為、高通“雙雄”并起，但另外幾家也具備影響甚至重塑格局的能力。在5G時(shí)代，基帶芯片市場(chǎng)最終鹿死誰(shuí)手，還有待見(jiàn)證。
