時(shí)間過(guò)得真快,還有一個(gè)多月,2020年就要結(jié)束了。
今年,是國(guó)內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)全面商用的第一年。雖然我們?cè)馐芰诵鹿谝咔榈臎_擊,但5G的建設(shè)步伐并沒(méi)有受到太多影響(反而有所刺激)。
根據(jù)工信部副部長(zhǎng)劉烈宏前天在世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)的發(fā)言數(shù)據(jù),中國(guó)目前已經(jīng)建成5G基站70萬(wàn)個(gè),占全球比例接近70%,5G連接終端超過(guò)1.8億。而運(yùn)營(yíng)商提供的數(shù)據(jù)則顯示,國(guó)內(nèi)的5G套餐用戶(hù)數(shù)已經(jīng)超過(guò)2億(中移1.29億,電信0.72億,聯(lián)通未公布)。
在手機(jī)方面,根據(jù)信通院的統(tǒng)計(jì),1-10月國(guó)內(nèi)市場(chǎng)5G手機(jī)上市新機(jī)型183款,累計(jì)出貨1.24億部,占比為49.4%。
毫無(wú)疑問(wèn),5G手機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為市場(chǎng)的主流、用戶(hù)的首選。
回顧5G手機(jī)這些年來(lái)的發(fā)展歷程,其實(shí)并不平坦。圍繞5G手機(jī)的紛爭(zhēng),從來(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。
最開(kāi)始的時(shí)候,大家爭(zhēng)論“誰(shuí)是第一款5G手機(jī)(芯片)”。后來(lái),開(kāi)始爭(zhēng)“NSA是不是假5G”。再后來(lái),又爭(zhēng)“集成基帶和外掛基帶”。再再后來(lái),爭(zhēng)“有沒(méi)有必要支持N79頻段”……
對(duì)于不太懂技術(shù)的普通用戶(hù)來(lái)說(shuō),這些無(wú)休止的爭(zhēng)吵實(shí)在是讓人懵圈——不就是買(mǎi)個(gè)5G手機(jī)么?怎么就這么麻煩呢?
其實(shí),爭(zhēng)來(lái)爭(zhēng)去,主要原因還是因?yàn)?strong>5G芯片技術(shù)的不成熟。或者說(shuō),這些都是5G手機(jī)發(fā)展早期的正?,F(xiàn)象。
5G手機(jī)和4G手機(jī)的最大區(qū)別,在于是否支持5G網(wǎng)絡(luò)。而5G網(wǎng)絡(luò)的支持與否,主要由手機(jī)的基帶芯片決定。
基帶芯片(高通X55)
基帶芯片(有時(shí)候簡(jiǎn)稱(chēng)“基帶”),有點(diǎn)像手機(jī)的“網(wǎng)卡”、“貓(調(diào)制解調(diào)器)”。而大家常說(shuō)的SoC芯片(System-on-a-Chip,片上系統(tǒng)、系統(tǒng)級(jí)芯片),有點(diǎn)像電腦的CPU處理器。
注:基帶芯片不一定集成在SoC芯片內(nèi)部(后文會(huì)介紹)
有了5G基帶芯片,手機(jī)才能夠接入5G網(wǎng)絡(luò)。所以說(shuō),5G手機(jī)的發(fā)展史,其實(shí)就是5G芯片的發(fā)展史。而5G芯片的發(fā)展史,又和5G基帶密不可分。
是不是有點(diǎn)暈?別急,我們還是從頭開(kāi)始說(shuō)起吧。
▉? 2016-2018年:第一代5G芯片
全球第一款5G基帶芯片,來(lái)自老牌芯片巨頭——美國(guó)高通(Qualcomm)。
高通在2016年10月,就發(fā)布了
X50
?5G基帶芯片。
那時(shí)候,全球5G標(biāo)準(zhǔn)都還沒(méi)制定好
。
因?yàn)橥瞥鰰r(shí)間確實(shí)太早,所以X50的性能和功能都比較弱,主要用于一些測(cè)試或驗(yàn)證場(chǎng)景。沒(méi)有哪個(gè)手機(jī)廠商敢拿這款基帶去批量生產(chǎn)5G手機(jī)。
到了2018年2月,華為在巴塞羅那MWC世界移動(dòng)大會(huì)上,發(fā)布了自己的第一款5G基帶——巴龍5G01(Balong 5G01)。華為稱(chēng)之為全球第一款符合3GPP 5G協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)(R15)的5G基帶。
巴龍Balong 5G01
不過(guò),這款5G01基帶,技術(shù)也還不夠成熟,沒(méi)辦法用在手機(jī)上,只能用在5G CPE上。
CPE:把5G信號(hào)轉(zhuǎn)成Wi-Fi信號(hào)的小設(shè)備。
緊接著,聯(lián)發(fā)科、三星和英特爾,陸續(xù)在2018年發(fā)布了自己的5G基帶芯片(當(dāng)時(shí)都沒(méi)商用)。
數(shù)據(jù)僅供參考(部分是PPT芯片,你懂的)
這一代芯片有一個(gè)共同特點(diǎn)——
它們都是通過(guò)“外掛方式”搭配SoC芯片進(jìn)行工作的。
也就是說(shuō),基帶并沒(méi)有被集成到SoC芯片里面,而是獨(dú)立在SoC之外。
集成VS外掛,當(dāng)然是集成更好。集成基帶在功耗控制和信號(hào)穩(wěn)定性上,明顯要優(yōu)于外掛基帶。
可是沒(méi)辦法,當(dāng)時(shí)的技術(shù)不成熟,只能外掛。
總而言之,2018年,5G手機(jī)基本處于無(wú)“芯”可用的狀態(tài),市面上也沒(méi)有商用發(fā)布的5G手機(jī)。
隨著5G第一階段標(biāo)準(zhǔn)(R15)的確定、第二階段標(biāo)準(zhǔn)(R16)的推進(jìn),各個(gè)芯片廠商的技術(shù)不斷成熟,開(kāi)始有了第二代5G基帶。
華為在2019年1月,發(fā)布了巴龍5000(Balong5000)這款全新的5G基帶。支持SA和NSA,采用7nm工藝,支持多模。
綜合來(lái)說(shuō),小棗君個(gè)人認(rèn)為,這是第一款達(dá)到購(gòu)買(mǎi)門(mén)檻的5G基帶。
緊接著,高通在2月份,發(fā)布了X55基帶,也同時(shí)支持SA/NSA,也是7nm,也支持多模。從紙面數(shù)據(jù)上來(lái)說(shuō),X55的指標(biāo)強(qiáng)于Balong5000。
2019年7月,就在高通X55還停留在口頭宣傳上的時(shí)候,華為采用“麒麟980+外掛巴龍5000”的方案,發(fā)布了自己的第一款5G手機(jī)——Mate20 X 5G。?這也是國(guó)內(nèi)第一款獲得入網(wǎng)許可證的5G手機(jī)。
因?yàn)?/span>
高通的X55要等到2020年一季度才能批量出貨,所以,當(dāng)時(shí)包括小米、中興、VIVO在內(nèi)的一眾手機(jī)廠商,只能使用外掛X50基帶的高通SoC芯片,發(fā)布自家5G旗艦。
站在客觀角度,只看5G通信能力的話(huà),這差距是非常明顯的。
當(dāng)時(shí),圍繞SA和NSA,爆發(fā)了很大的爭(zhēng)議。
很多人認(rèn)為,僅支持NSA的手機(jī)是“假5G”手機(jī),到了2020年會(huì)無(wú)法使用5G網(wǎng)絡(luò)。
這種說(shuō)法并不準(zhǔn)確。事實(shí)上,NSA和SA都是5G。在SA獨(dú)立組網(wǎng)還沒(méi)有商用的前提下,僅支持NSA也是夠用的。
2019年9月,華為又發(fā)布了麒麟990?5G SoC芯片,采用7nm EUV工藝,更加拉開(kāi)了差距。
所以,在2019年中后期的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),華為5G手機(jī)大賣(mài)特賣(mài),銷(xiāo)量一騎絕塵。
9月4日,三星發(fā)布了自家的5G SoC,Exynos 980(獵戶(hù)座980),采用8nm工藝。
一個(gè)月后,三星又發(fā)布了Exynos 990(獵戶(hù)座990)。相比于Exynos 980集成5G基帶,Exynos 990反而是外掛的5G基帶(Exynos Modem 5123),令人費(fèi)解。
正當(dāng)大家覺(jué)得失衡的局面要持續(xù)到X55上市時(shí),一匹黑馬殺出來(lái)了,那就是來(lái)自寶島臺(tái)灣的芯片企業(yè)——聯(lián)發(fā)科(MEDIATEK)。
11月26日,聯(lián)發(fā)科發(fā)布了自家的5G SoC芯片——天璣1000,紙面參數(shù)和性能跑分都全面領(lǐng)先,頓時(shí)炸開(kāi)了鍋。小棗君當(dāng)時(shí)還專(zhuān)門(mén)寫(xiě)了一篇文章介紹:鏈接
12月5日,姍姍來(lái)遲的高通終于發(fā)布了自家的新5G SoC芯片,分別是驍龍765和驍龍865。
高通是國(guó)內(nèi)各大手機(jī)廠商(華為除外)的主要芯片供應(yīng)商。包括小米、OPPO、vivo在內(nèi)的眾多廠家,都在等高通的這款驍龍865芯片
。不過(guò),驍龍865推出之后,大家發(fā)現(xiàn),這款芯片仍然是外掛基帶。(驍龍765是集成基帶,集成了X52,支持5G,但是整體性能弱于865,定位中端。)
我們把這幾家廠商的SoC芯片放在一起,比較一下吧:
當(dāng)時(shí)(2019年底)的紙面數(shù)據(jù),僅供參考
三星的芯片基本上是三星手機(jī)自己在用。這些年,三星手機(jī)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額不斷下滑,基本退出了第一陣營(yíng)的爭(zhēng)奪。所以,實(shí)際上國(guó)內(nèi)市場(chǎng)就是華為、高通、聯(lián)發(fā)科三家在激烈競(jìng)爭(zhēng)。
我們具體看一下當(dāng)時(shí)這些芯片的參數(shù)差異:
從工藝制程來(lái)看,幾款芯片都是7nm,但是EUV(極紫外光刻,Extreme Ultra-violet)比傳統(tǒng)工藝要強(qiáng)一些。
從組網(wǎng)支持來(lái)看,NSA和SA,大家都同時(shí)支持,沒(méi)什么好說(shuō)的。
最主要的區(qū)別,集中在基帶外掛/集成,毫米波支持,以及連接速度上。
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,雖然前面我們說(shuō)集成肯定比外掛好。但是這里的情況有點(diǎn)特殊:
華為之所以集成了5G基帶,并不代表他完全強(qiáng)于高通。有一部分原因,是因?yàn)槿A為麒麟990采用的是2018年ARM的A76架構(gòu)(其它幾家是2019年5月ARM發(fā)布的A77架構(gòu))。A77集成5G基帶難度更大。
而且,華為集成5G基帶,也犧牲了一部分的性能。這就是上面表格中,華為連接速率指標(biāo)明顯不如其它三家的原因之一。
換言之,以當(dāng)時(shí)(2019年底)的技術(shù),想要做到性能、功耗、集成度的完美平衡,非常非常困難。
聯(lián)發(fā)科這一點(diǎn)很牛。它的天璣1000,既采用了A77架構(gòu),又做到了基帶集成,整體性能不輸對(duì)手,令人出乎意料。
高通驍龍865不支持集成,有一部分原因是因?yàn)楹撩撞ǎ?span style="letter-spacing: 0.544px;">支持毫米波之后,功耗和體積增加,就沒(méi)辦法集成了)。
5G信號(hào)是工作在5G頻段上的。3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)5G頻段有明確的定義。分為兩類(lèi),一類(lèi)是6GHz(后來(lái)3GPP改為7.125GHz)以下的,我們俗稱(chēng)Sub-6頻段。另一類(lèi)是24GHz以上的,俗稱(chēng)毫米波頻段。
因?yàn)樗骖櫭绹?guó)市場(chǎng)。
美國(guó)運(yùn)營(yíng)商AT&T在使用毫米波頻段。除了美國(guó)等少數(shù)國(guó)家之外,大部分國(guó)家目前還沒(méi)有使用毫米波5G。
拋開(kāi)毫米波,我們只看Sub-6的速度。天璣1000的公布數(shù)據(jù)比其它兩家快了一倍。
這個(gè)地方也是有原因的。因?yàn)樘飙^采用了雙載波聚合技術(shù),將兩個(gè)100MHz的頻率帶寬聚合成200MHz來(lái)用,實(shí)現(xiàn)了速率的翻倍。
值得一提的是,這個(gè)100MHz+100MHz,基本上就是為聯(lián)通電信5G共享共建量身定制的。他們倆在3.5GHz剛好各有100MHz的頻段資源。
最后,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)N79這個(gè)事情。當(dāng)時(shí)圍繞這個(gè)N79,也爆發(fā)了不少口水戰(zhàn)。
前面我說(shuō)了,5G有很多個(gè)頻段。Sub-6GHz的頻段,如下所示:
下面這個(gè),是國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商5G頻段分布:
很清楚了,聯(lián)通或電信用戶(hù),無(wú)需理會(huì)N79,因?yàn)橛貌坏健?/span>
那移動(dòng)用戶(hù)是不是一定要買(mǎi)支持N79頻段的5G手機(jī)呢?答案是:不一定。當(dāng)時(shí)移動(dòng)還沒(méi)有用N79。不過(guò),后期應(yīng)該會(huì)用。
站在普通消費(fèi)者的角度,如果我是移動(dòng)用戶(hù),當(dāng)然會(huì)傾向購(gòu)買(mǎi)支持N79頻段的5G手機(jī),一步到位。
這么一看的話(huà),華為又占了優(yōu)勢(shì):
以上,就是2019年年底各家5G SoC芯片的大致情況。
▉? 2020年:第2.5代5G芯片
進(jìn)入2020年后,受新冠疫情的影響,5G芯片和手機(jī)的發(fā)布速度有所放慢。
最先有動(dòng)作的,是聯(lián)發(fā)科。
前面我們說(shuō)到,聯(lián)發(fā)科發(fā)布了紙面數(shù)據(jù)爆表的天璣1000??墒牵髞?lái)我們一直沒(méi)有看到搭載天璣1000的手機(jī)問(wèn)世,只看到兩款搭載了天璣1000L(天璣1000的縮水版)的手機(jī)。
2020年5月7日,在消費(fèi)者苦等半年之后,聯(lián)發(fā)科線(xiàn)上發(fā)布了天璣1000的升級(jí)版——天璣1000plus(天璣1000+)。
從聯(lián)發(fā)科發(fā)布的信息看,硬件升級(jí)不大,主要是通過(guò)軟件調(diào)優(yōu),在功耗、游戲體驗(yàn)、屏幕刷新率,以及視頻畫(huà)質(zhì)上進(jìn)行提升。
不久后的5月19日,vivo發(fā)布了首款搭載天璣1000Plus芯片的機(jī)型——iQOO Z1,售價(jià)2198元起。
高通方面,2020年2月12日,三星S20發(fā)布會(huì)上,高通驍龍865正式亮相。此后,陸續(xù)被搭載在各大手機(jī)廠商的旗艦手機(jī)上,成為2020年的主流5G SoC芯片。
2020年搭載驍龍865芯片的主要機(jī)型
(點(diǎn)擊可看大圖)
2020年10月,華為隨同Mate 40 Pro發(fā)布了麒麟9000芯片。該芯片基于5nm工藝制程,集成了5G基帶(還是巴龍5000),性能上有所升級(jí),支持5G超級(jí)上行(Super Uplink)和下行載波聚合(CA),上下行速率比其它手機(jī)有明顯提升。
因?yàn)楸娝苤闹撇迷颍A為芯片局面日益艱難。在Mate 40的發(fā)布會(huì)上,余承東表示,麒麟9000很可能是最后一代華為麒麟高端芯片。
同樣是10月,蘋(píng)果公司推出了iPhone12,這是第一款支持5G的iPhone。iPhone12使用的是自家的A14仿生芯片,采用的是臺(tái)積電5nm工藝,外掛了一顆高通 X55 5G基帶芯片。
以上,就是截至目前5G芯片的整個(gè)發(fā)展歷程。
當(dāng)然了,故事還沒(méi)有結(jié)束。
根據(jù)此前曝光的消息,聯(lián)發(fā)科即將推出基于6nm工藝的天璣2000芯片(據(jù)說(shuō)華為P50可能搭載)。
而高通基于5nm的驍龍875,也很有可能在12月初發(fā)布,明年Q1商用。據(jù)說(shuō),驍龍875將會(huì)集成高通在今年2月就已經(jīng)發(fā)布的X60基帶。
值得一提的還有紫光展銳。他們?cè)诖饲盎①ST7510的基礎(chǔ)上,推出了新款5G手機(jī)SoC芯片虎賁T7520。該芯片采用6nm EUV的制程工藝,搭載自研的春藤510 5G基帶,據(jù)稱(chēng)技術(shù)成熟,明年(2021年)將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
不管怎么說(shuō),2020行將結(jié)束,2021即將開(kāi)啟。隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷深入,越來(lái)越多的用戶(hù)將投入5G的懷抱。這也就意味著,圍繞5G手機(jī)和芯片的江湖紛爭(zhēng),將會(huì)愈演愈烈。
究竟誰(shuí)能夠在這場(chǎng)紛爭(zhēng)中笑到最后?只能讓時(shí)間來(lái)告訴我們答案了……
—— The End ——