5G调制解调芯片性能哪家强？

2018-09-13 09:46

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。

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。行业内有个重要的说法，4G改变的是生活，5G将改变社会。

（作者：张朝阳）