圍攻高通？盤點有資格入局5G芯片戰(zhàn)的“頭號玩家”

5G三大應(yīng)用，增強型移動寬帶將首發(fā)

以量子通訊和5G技術(shù)為代表的新一輪科技革命的到來，5G將會為無人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用帶來革命性的體驗變化。

從5G應(yīng)用角度來看，目前主要分成三大應(yīng)用場景：

首先是增強型的移動寬帶（Mobile eMBB），也就是以手機等移動終端為主，從現(xiàn)在的4G LTE向5G逐漸演進。對于手機用戶來說，5G帶來的速率和帶寬提升可能無法帶來顛覆性的用戶體驗提升。在日前舉行的全球分析師大會上，華為輪值董事長徐直軍就表示，廣大的終端設(shè)備用戶可能并不會察覺“5G與4G技術(shù)之間的存在實質(zhì)性差異”。市場研究機構(gòu)Canalys分析師Ben Stanton就此發(fā)表自己的觀點，“真實的情況是，移動通信行業(yè)對5G技術(shù)的前景更多偏向于悲觀，但華為卻是行業(yè)中首家說明這一事實的大型基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商”。

第二大應(yīng)用場景是毫米波技術(shù)，在這個領(lǐng)域美國走得最靠前，目前主要的應(yīng)用場景叫固定無線接入設(shè)備（FWA），這種場景類似于固定寬帶，不適合用在手機等移動應(yīng)用中。

第三大應(yīng)用場景是高可靠低延時通信（uRLLC）以及大規(guī)模機器通信(mMTC)，簡單來說就是5G時代的IoT通信。目前業(yè)界談到的NB-IoT 、eMTC、包括cat M1/M0都還是基于4G LTE時代的IoT通信。未來包括無人駕駛、AR/VR等應(yīng)用將主要采用這種5G技術(shù)。

在中國市場，因為到2020年5G商用的時候，所有產(chǎn)品都主要集中在增強型移動寬帶，因此本文的重點講聚焦在5G手機芯片領(lǐng)域。

為何中國運營商選擇獨立組網(wǎng)？

除了新的定義成5G的頻段外，到2020年還會有很多4G頻段的重耕，需要在現(xiàn)有的4G射頻基礎(chǔ)上同時支持5G-NR標準。NR的意思是new radio，目前主流的手機芯片公司，包括高通、華為、英特爾都將把5G-NR全新的收發(fā)機芯片和4G的LTE芯片做兩個芯片。預(yù)計到2019年后會出現(xiàn)更多的基于5G-NR模塊的產(chǎn)生。

目前在5G領(lǐng)域發(fā)展最領(lǐng)先的主要是四個國家：中國、美國、日本、韓國。其中中國的頻段主要在6GHz以內(nèi)，有兩個頻段，一個是3.3到3.6GHz的300MHz的帶寬，另外一個是4.8到5GHz，200MHz帶寬。美國的頻譜資源在3.5G到3.7GHz，這也是為什么美國運營商在2020年前都是把重點放在毫米波，因為沒有頻譜資源。

根據(jù)3GPP聯(lián)盟的5G標準第一版，分為非獨立組網(wǎng)（Non-Stand Alone，NSA）和獨立組網(wǎng)（Stand Alone，SA）兩種方案。非獨立組網(wǎng)作為過渡方案，以提升熱點區(qū)域頻寬為主要目標，依托4G基地臺和4G核心網(wǎng)工作。獨立組網(wǎng)能實現(xiàn)所有5G的新特性，有利于發(fā)揮5G的全部能力，是業(yè)界公認的5G目標方案。簡單來說，NSA就是5G和4G一起組網(wǎng)，控制信號通過4G網(wǎng)來走，內(nèi)容傳輸通過5G網(wǎng)來走；SA就是單獨的一張5G網(wǎng)，控制信號和內(nèi)容傳輸都通過5G網(wǎng)來走。

據(jù)爆料，目前在全球的所有運營商只有兩家會走SA路線，就是中國移動、中國電信。其他所有國外運營商，包括中國聯(lián)通，目前的規(guī)劃都是NSA組網(wǎng)。SA和NSA組網(wǎng)各有優(yōu)勢。NSA的好處是核心網(wǎng)、接入網(wǎng)基于4G-LTE，只需要帶數(shù)據(jù)內(nèi)容層面做5G的基站部署，從資本的角度會節(jié)省很多。NSA也讓全球各大運營商的5G商用速度大大提前。相對來說，SA的布網(wǎng)需要全部重新投入，包括核心網(wǎng)、接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)鏈網(wǎng)都是基于5G-NR，投入相當大。

不過中國運營商的優(yōu)勢在于，推行5G更多是國家戰(zhàn)略，因此不用過多從成本角度來考慮問題。5G有很多LTE網(wǎng)絡(luò)無法實現(xiàn)的功能，比如網(wǎng)絡(luò)虛擬化管理、網(wǎng)絡(luò)切片等，另外未來所有的NSA都將最終演進到SA，從整體系統(tǒng)的投入成本上，一步到位的SA可能最終更節(jié)省。

哪些玩家有資格入局5G芯片戰(zhàn)？

高通展示從最低端的LTE Cat4到最高端的Cat20演進圖

眾所周知，5G系統(tǒng)設(shè)計采用的是LTE作為基礎(chǔ)，從LTE芯片設(shè)計能力可以看出其5G芯片能力。目前LTE芯片最厲害的應(yīng)該是CAT20，其次是CAT12和16，這些速率都可達到1Gbps以上的能力，只有做到1Gbps以上速率，才算有資格進入5G戰(zhàn)局。高通的驍龍X24下行速度達到2Gbps，支持Cat20,是目前全球速率最快的商用4G基帶。

此前，高通發(fā)布了5G新空口（NR）調(diào)制解調(diào)器系列Qualcomm X50，預(yù)計在2019年開始實現(xiàn)支持6GHz以下和毫米波頻譜頻段的5G移動終端商用。

Intel也公布了其5G調(diào)制解調(diào)器芯片XMM 8000系列，在今年的MWC展上也展示了在平昌冬奧會上視頻直播的VR應(yīng)用。與傳言稱，蘋果將在下一代iphone中采用Intel的XMM8060 5G基帶。

三星也在極力發(fā)展5G基帶技術(shù)，雖然有分析指出三星在開發(fā)RF天線模組和5G基帶芯片方面，特別是毫米波領(lǐng)域缺乏經(jīng)驗。不過在2018年的CES上三星展示了其5G 基帶Exynos 5G，最高可支持5Gbps速率，預(yù)計2019年初商用，這與高通X50商用時間基本同步。

盡管中興旗下的中興微電子在5G領(lǐng)域布局多年，此前也推出了支持Pre 5G的基站芯片，不過一直沒有發(fā)布真正可量產(chǎn)商用的5G手機芯片。

中興除了是全球領(lǐng)先的電信設(shè)備提供商，同時也是手機終端制造商。而在此前舉行的MWC展上，中興就展示了一款采用高通芯片的1.2Gbps下載速度的準5G原型機。在中國，華為和中興都是5G技術(shù)的主要玩家。不過隨著中美貿(mào)易戰(zhàn)的戰(zhàn)火燃燒到科技領(lǐng)域，這兩家公司正在不同程度的受到負面影響。美國對中興進行的禁運令意味著中興將無法采用高通芯片來迎接即將于2020年到來的5G手機商用。

與中興相比，華為在2017年的凈增收入九成以上來自非運營商業(yè)務(wù)，這表示華為對于運營商業(yè)務(wù)依賴明顯減弱，而對終端收入依賴增加。華為雖然一直避免與高通產(chǎn)生直接競爭，但由于在美國市場遲遲無法打開局面，在日前深圳舉辦的全球分析師大會上，華為宣布已經(jīng)不再將美國市場當成其全球戰(zhàn)略的一部分。實際上即使沒有美國市場，華為運營商設(shè)備已是全球第一，手機出貨超過蘋果也不是難事。

盡管在今年的MWC上，華為發(fā)布了首顆5G芯片Balong 5G 01。但華為海思一直以來的策略都是芯片是戰(zhàn)略武器，僅供自己終端品牌使用，同時華為一直在采購高通、MTK等第三方芯片。這樣將能保證華為的智能手機業(yè)務(wù)更健康地發(fā)展。加之三家廠商的芯片相互間競爭，有利于麒麟芯片的競爭力不斷得到提升。筆者認為，華為的這個決策一方面是為了避免直接與高通等供應(yīng)商產(chǎn)生直接競爭，另一方面也是為了自身供應(yīng)鏈的成熟穩(wěn)定。

盡管高通市場營銷高級總監(jiān)PeterCarson在媒體采訪時質(zhì)疑華為芯片體積過大，并不適合于移動終端的需求。不過Balong 5G 01本身就不是一款手機芯片，而是一款用于網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品中的基帶芯片。實際上，華為也在隨后的對外宣傳中回敬，認為直到2017年12月開始3GPP才凍結(jié)第一版的5G標準，也就是說這以后推出的才是真正的5G標準芯片。“你可以問問他們，遵循的是什么標準？5G的物理層標準是去年底才定的，不能說我自己調(diào)試一下就能用，標準沒定那就不叫5G。”華為海思CTO艾偉表示。據(jù)華為在官方新聞稿中的描述，Balong 5G 01是"首款商用的，根據(jù)3GPP規(guī)范的5G芯片"。

據(jù)介紹，將在2018年發(fā)布的華為麒麟980很有可能采用本次MWC上發(fā)布的4.5G基帶Balong765，這款芯片支持LTE Cat19，F(xiàn)DD速率達到1.6Gbps，TD-LTE速率達到1.16Gbps。預(yù)計要到2019年將會真正推出支持手機的可商用5G芯片。

另外一家值得一提的公司是紫光展銳。此前展銳就曾透露其5G計劃，預(yù)計真正的商用會在2021年，到2019年會推出標準和非標準的R15芯片，到2020年會推出R16芯片，并解決高頻毫米波的器件研發(fā)問題。“我們會在2019年的MWC推出一支可以點亮的搭載5G芯片的商用手機。” 紫光展銳CTO王靖明表示，展銳的第一代商用5G芯片將以Qualcomm X50作為標桿，峰值吞吐率會達到5Gb左右，同時會加入Cat 15的功能。

“5G對聯(lián)發(fā)科的利潤貢獻預(yù)計要到2020年。”聯(lián)發(fā)科技在5G領(lǐng)域的消息公布不如友商激進，根據(jù)聯(lián)發(fā)科技資深副總經(jīng)理暨技術(shù)長(CTO)周漁君博士的描述，具體的商用時間點可能會延后到2020年。據(jù)透露，目前MTK已經(jīng)有能力提供1Ghz以上速率的基帶，算是拿到了進入5G之戰(zhàn)的門票，不過暫時還落后于高通等友商的速度。周漁君表示，MTK的想法是在5G進入主流應(yīng)用市場的時候沖到前面。

周漁君認為，對于增強型的移動寬帶來說，無論手機支持射頻的頻段是4G還是5G，都面臨很多挑戰(zhàn)。“你不可能僅僅支持5G，還必須上下兼容3G、4G。” 周漁君認為，5G手機將會集成多個頻段射頻，無論是濾波器、開關(guān)、功率放大器以及整合的前端模塊，都會有額外的設(shè)備器件設(shè)備產(chǎn)生。因此5G設(shè)備會有許多區(qū)別于4G射頻的半導(dǎo)體元器件。多制式的5G基帶將需要更多的阻隔性，同時RF的復(fù)雜度也會支持更多組合，從成本、復(fù)雜度、功耗等角度來看，5G商用基帶應(yīng)該至少從7nm開始。此外，5G的RF收發(fā)器也將會將一些功能放到基帶領(lǐng)域。

綜上所述，雖然各大運營商都預(yù)測5G商用的時間點將在2020年，但是各大5G手機商用芯片的發(fā)布時間會提前到2019年，預(yù)計第一代5G商用手機芯片將至少采用7nm工藝。目前包括小米、華為、OPPO、VIVO等不少手機廠商都將5G手機的推出時間定在了2019年。從目前已經(jīng)公布的信息來看，高通在5G手機芯片商用上走在最前，而Intel和三星基本保持同步，華為麒麟緊隨其后，紫光展銳和MTK則奮起直追。誰能挑戰(zhàn)高通的領(lǐng)先地位？相信2019年就可見分曉。