5G：產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備就緒，四建議突破發(fā)展瓶頸

在2019中國5G終端創(chuàng)新峰會(huì)暨第七屆中國手機(jī)設(shè)計(jì)大賽天鵝獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)禮上，賽迪智庫電子信息研究所與通信產(chǎn)業(yè)報(bào)全媒體聯(lián)合發(fā)布了《2019全球5G終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》。

據(jù)介紹，本白皮書梳理了5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況、5G終端新特性以及終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與特點(diǎn)，分析了5G終端芯片與關(guān)鍵元器件、操作系統(tǒng)、關(guān)鍵配套器件、整機(jī)設(shè)計(jì)與制造以及設(shè)備應(yīng)用與服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的創(chuàng)新進(jìn)展與市場(chǎng)格局，并對(duì)一年來5G終端產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)進(jìn)行解析。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)了5G終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題及挑戰(zhàn)，并提出了若干措施建議，以期為我國5G終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)政策制定提供參考支撐材料。

5G產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備基本就緒

工信部賽迪智庫電子信息研究所副所長陸峰在解讀這本白皮書時(shí)表示，2G、3G解決的是連接問題，4G解決的是提速問題，而5G可以同時(shí)滿足物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的廣覆蓋需求和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速率需求，是個(gè)人應(yīng)用向行業(yè)應(yīng)用跨越的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

在目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況來看，運(yùn)營商已獲得了5G商用牌照，并陸續(xù)推出了5G資費(fèi)套餐;截至2019年9月，我國三家基礎(chǔ)電信運(yùn)營商已在全國開通8萬余個(gè)5G基站，到2019年底，首批開通5G的城市將達(dá)到50個(gè);5G終端核心芯片方面，高通、華為海思等廠商已經(jīng)推出其首款5G基帶芯片高通X50和巴龍5000，海思還發(fā)布了業(yè)內(nèi)首款5GSoC，預(yù)計(jì)2019年年底前，高通也會(huì)跟進(jìn)。

隨著5G基站的相繼部署和5G基帶芯片的成功商用，5G終端已見首批量產(chǎn)，5G產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備基本就緒。

5G終端帶來新特性

與前幾代智能終端相比，陸峰表示，5G終端呈現(xiàn)出了4種新特性。

首先，多模多頻帶來5G基帶芯片設(shè)計(jì)高難度。5G新增通信頻段和模式使得5G基帶芯片集成難度巨大。一方面，5G終端不僅需要實(shí)現(xiàn)5G新頻率的通信，同時(shí)需要兼容2G3G4G網(wǎng)絡(luò)，目前國內(nèi)4G手機(jī)所支持的模式已達(dá)到6模，5G終端的基帶芯片至少需要支持7模;另一方面，5G基帶芯片需要多頻段兼容，設(shè)計(jì)復(fù)雜度更甚，3GPP制定的5GNR頻譜共有29個(gè)頻段，需要支持不同國家和地區(qū)的不同頻段。

其次，5G終端對(duì)射頻器件設(shè)計(jì)提出更高要求。5G高頻段對(duì)射頻器件的基礎(chǔ)材料研發(fā)、濾波器及功放等元器件設(shè)計(jì)提出了更高要求。基于氮化鎵材料的功放器件更適于5G射頻電路的高頻、高功率工作狀態(tài);適用于高頻的體聲波濾波器取代4G時(shí)代常用的聲表面波濾波器;在天線方面，5G終端設(shè)備采用MassiveMIMO天線技術(shù)，天線數(shù)量進(jìn)一步上升，以滿足5G高速、大容量信號(hào)的有效傳輸。

再次，5G終端高功耗特性帶來續(xù)航力新挑戰(zhàn)。5G終端相比于4G終端功耗顯著增加?；鶐酒亩嗉嫒菽Ｊ?、倍數(shù)級(jí)高功率射頻器件的使用以及天線數(shù)量的增加是導(dǎo)致5G終端功耗增加的主要因素;另一方面，終端設(shè)備趨于采用更高分辨率、更大尺寸的顯示屏，其中高分辨率視頻的輸出會(huì)大幅增加CPU和GPU處理器的工作量，同時(shí)大尺寸的顯示屏也勢(shì)必增加背光燈的使用數(shù)量，是設(shè)備功耗上升的另一個(gè)原因。因此，5G終端對(duì)低功耗器件設(shè)計(jì)以及電源管理芯片性能要求進(jìn)一步提高。

最后，三大應(yīng)用場(chǎng)景釋放5G終端生態(tài)新價(jià)值。不同于4G時(shí)代智能手機(jī)一枝獨(dú)秀的終端局面，5G優(yōu)異的性能將催生多領(lǐng)域定制化終端，促進(jìn)人類生產(chǎn)、生活等交互方式的升級(jí)。5G超大帶寬、超可靠低時(shí)延、海量互聯(lián)三大特性促使其與教育、醫(yī)療、工業(yè)、文化、消費(fèi)等領(lǐng)域不斷融合，催生出超高清視頻、網(wǎng)聯(lián)汽車、工業(yè)機(jī)器人、智慧醫(yī)療終端等行業(yè)級(jí)5G終端。

目前，5G終端產(chǎn)業(yè)已經(jīng)已經(jīng)基本成型，首批次5G旗艦產(chǎn)品已形成規(guī)模量產(chǎn)，推動(dòng)著我國自主產(chǎn)業(yè)體系逐步破除壟斷堅(jiān)冰，促進(jìn)5G賦能終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型升級(jí)，基于5G終端的行業(yè)應(yīng)用也逐步落地。

直面5G終端產(chǎn)業(yè)挑戰(zhàn)

盡管中國5G終端產(chǎn)業(yè)取得了進(jìn)步，但是仍面臨諸多挑戰(zhàn)。陸峰表示，一是，基帶芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化有待完善;二是，中高頻器件發(fā)展存在滯后;三是，終端應(yīng)用處于商業(yè)探索階段;四是，行業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)不完善。為此，白皮書提出了四點(diǎn)發(fā)展建議。

第一，突破5G關(guān)鍵核心技術(shù)，加快中高頻器件產(chǎn)業(yè)化。加快我國在5G核心器件半導(dǎo)體材料、集成電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體制造工藝等方面的研究，推動(dòng)5G終端核心芯片集成化程度。緊抓5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署的契機(jī)，瞄準(zhǔn)射頻前端芯片、濾波器、功率放大器等中高頻器件關(guān)鍵薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)在材料、制造工藝、毫米波通信等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和前沿布局，引導(dǎo)相關(guān)企業(yè)及科研院所加強(qiáng)專利族群建設(shè)和專利布局合作，推動(dòng)中高頻器件加速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

第二，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系構(gòu)建。為促進(jìn)5G終端產(chǎn)業(yè)鏈上下協(xié)同，構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，應(yīng)從以下幾方面著手：一是鼓勵(lì)5G終端企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、參股合資、長期戰(zhàn)略合作等多種形式，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)交流合作，構(gòu)建開放融合、軟硬協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。二是依托國內(nèi)5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)建設(shè)差異化場(chǎng)景，支持5G終端整機(jī)企業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，采用市場(chǎng)化手段帶動(dòng)底層核心器件企業(yè)發(fā)展。三是采取政策扶持、產(chǎn)業(yè)并購、資本牽引等方式，鼓勵(lì)有條件的企業(yè)強(qiáng)化橫向和縱向一體化發(fā)展，打造凝聚上下游的平臺(tái)型生態(tài)體系，推進(jìn)5G終端產(chǎn)業(yè)協(xié)同共贏。

第三，加快行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景挖掘，推進(jìn)地方示范基地建設(shè)。加快行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景挖掘，一方面需要鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)制定終端行業(yè)應(yīng)用技術(shù)路線圖以及建設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景庫，廣泛征集5G終端典型應(yīng)用案例，針對(duì)多場(chǎng)景、多行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深度挖掘，固化典型案例，形成可復(fù)制推廣的5G示范性應(yīng)用范例。另一方面，充分發(fā)揮地方積極性，引導(dǎo)地方產(chǎn)業(yè)資金投向“超高清視頻”、“智能網(wǎng)聯(lián)汽車”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等5G重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，促進(jìn)終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展。