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从“芯”看5G
来源:互联网   发布日期:2019-12-06 13:09   浏览:2133次  值班编辑QQ:点击这里给我发消息

5G时代,除了考验芯片设计能力,生态系统建设与运营也将成为移动终端芯片公司所面临的重要挑战。

《财经》杂志记者周源/谢丽容/编辑

在夏威夷茂宜岛的海滩上,前来度假的人们不仅能享受碧海蓝天,还可体验到美国第一大运营商Verizon的5G网络。而之所以有这一福利,很大程度是因为高通骁龙年度技术峰会在此举行,Verizon作为合作伙伴贡献了5G“彩蛋”。

高通(Qualcomm,NASDAQ:QCOM)是一家总部位于美国圣地亚哥的无线移动通信技术公司,手握十多万项移动通信技术专利,也是全球最大的移动通信芯片设计公司,目前,全球40%的智能手机搭载了高通芯片。

2019年被视为5G商用元年。截至目前,全球超过40家运营商已经局部部署了5G网络,超过40家终端厂商宣布推出5G终端。但如何让5G从地图上的一个个点缀,规模化扩展至全球,是当前移动通信产业的头等大事。

作为产业链上的上游玩家,高通预测,2020年起,全球5G建设将迈入规模化商用阶段;到2022年,全球5G智能手机累计出货量预计将超过14亿部;到2025年,全球5G连接数预计将达到28亿个。

面向新的5G发展阶段,高通推出了新一代5G 芯片骁龙865(旗舰级产品),骁龙7系集成式5G 芯片以及骁龙模组化平台系列。

高通展示了新一代芯片种种酷炫新特性,技术极客可能会对此感到兴奋,而我们更关注的是,对于仍然未知的5G世界,高通是如何理解和塑造5G时代的芯片、终端与合作伙伴生态,包括高通在内的5G芯片玩家又将面临什么样的挑战。

DSS来了

高通总裁安蒙(Cristiano Amon)抛出一个技术名词:DSS(Dynamic Spectrum Sharing,动态频谱共享),安蒙说,这是一个非常关键的技术。

肉眼看不见的无线频谱就像一条包含多条狭窄车道的高速公路,是信息传输的重要载体。5G时代之前,运营商每次建设新一代网络,都会重新划分一段频谱资源,但5G时代,频谱资源严重短缺一直困扰着运营商们,DSS应运而生。

所谓DSS,是一种软件技术,支持基于4G5G资源之间的流量需求共享频谱,能够极快速地完成频谱分配。如此一来,移动通信运营商可以在4G5G之间动态地共享频谱,这与现在必须拆分频谱并为不同的技术专门分配单独频谱块有着很大的区别,因此能够更经济高效地部署5G服务。

全球运营商建设5G网络大致经过三个阶段:

第一阶段指是非独立组网,即利用4G网络加装5G基站,实现5G服务,无5G核心网,优点是快速开展5G服务,抢占5G用户。

第二阶段,在非独立组网基础上,使用动态频谱共享(DSS)技术进一步扩大5G网络覆盖。

第三阶段是独立组网,即建设全新5G网络。

2020年起,大多数国外主流运营商5G建设会步入第二个阶段,选择通过DSS实现5G网络的规模化商用。例如,Verizon公开表示,DSS将应用于Verizon的全部频谱。

高通中国区董事长孟向《财经》记者解释,在频谱分配方式上,国外多数国家采取拍卖形式,频谱资源昂贵,国外运营商通常是有多少钱办多少事,而且习惯了循序渐进地建设网络。

但中国会有所不同。全球主要通信市场里,中国运营商步子最快,2020就启动独立组网建设,比其他地区约早一年,例如中国电信与中国联通已公开透露,将于2020年第一季度就启动独立组网建设。而且,通信运营商的频谱资源由国家分配,这意味着,国内三大运营商对DSS的兴趣相对较弱。

尽管中国与国外运营商建设进度有所不同,但从基站铁塔到用户手里的手机终端厂商,都在最大化地满足全球运营商的个性化需求。

通信设备供应商中,爱立信早已是DSS的信徒,其频谱共享软件可以将当前的4G信号塔转换成4G/5G混合信号塔。

高通表示也已经在芯片上完成对DSS的支持。该公司也与爱立信、Verizon共同完成了面向DSS的互通性测试。

智能手机厂商中,OPPO成为全球首家支持DSS技术的公司。OPPO虽然是中国本土手机厂商,但OPPO副总裁、全球销售总裁吴强向《财经》记者表示,全球化是OPPO接下来非常重要的目标,OPPO将大力拓展西欧和日本市常今年4月,OPPO联合瑞士电信合作推出首款商用5G手机OPPO Reno 5G版。

不光是OPPO,小米、一加手机都在全球化扩张。支持DSS的5G通信产业链将会快速完善,从而使得5G服务更加普遍。

5G手机面貌渐明晰

4G4G时代以前,运营商先建设好网络,然后终端跟上,应用逐渐蓬勃,但5G时代的一个明显特点是5G终端最先准备好。

全球各大智能手机芯片公司如高通、华为、三星、联发科和展锐都已经推出5G芯片。高通骁龙865芯片实际上是高通第二代5G芯片。

吴强向《财经》记者预测称,明年上半年3000元以上新款手机基本上都是5G手机,明年Q2也就是暑期前后,将开始会有2000元-3000元价位的5G产品,或许到明年年底的时候,可能有1500到2000元价位的产品。整个中国市场5G手机销量为1.5亿台,全球有可能超过2亿台。

IDC统计数据显示,2018年全球智能手机出货量为14亿部。

如果说早期5G手机主要用于测速,但随着5G网络覆盖加大,5G芯片进一步的成熟,未来5G手机的模样逐渐清晰,这从高通的骁龙865芯片特性可略知一二。

其一,超高下载速度。高通骁龙865芯片峰值速率达到7.5Gpbs,超越绝大多数有线网络连接所能提供的速率。

其二,随着AI的发展,AI助理、实时翻译等AI移动终端应用蓬勃兴起,这就要求芯片端有强大的AI计算能力,才能在手机上实现顺畅的AI体验。高通865芯片所内置的该公司第五代AI引擎成为亮点,它支持每秒高达15万亿次运算(15 TOPS)。三星5G芯片Exynos980最瞩目的能力也在于AI计算能力的大幅提升,但有第三方评测数据称,三星Exynos980的AI能力只是与高通上一代旗舰芯片855不相上下。

其三,拍摄性能依旧被高度重视。高通骁龙865支持拍摄30fps的8K视频拍摄,以及高达2亿像素的照片拍摄。华为在宣传其5G芯片麒麟990时直接形容为有单反相机级图像处理能力。

其四,手机游戏被普遍视为5G时代关键手机应用之一。高通骁龙865从游戏开发者、玩家体验两方面提升去提升游戏性能,例如支持端游级正向渲染(Desktop Forward Rendering);支持玩家掌控图形驱动更新和GPU设置,从而实现顶级性能;支持144 Hz显示刷新率,让游戏显示和视觉保真度更好;支持面向游戏的毫秒级优化;保证手机游戏更加稳定持续,等等。华为5G芯片麒麟990是设计了一个智能缓存技术,带宽需求大量减少,对用户来说体验更好,在重载游戏的时候,功耗更低,更好地发挥性能。

还有一重特性是高通重点宣传的,即其5G芯片支持所有关键地区和主要频段,包括毫米波以及6 GHz 以下TDD和FDD频段。

Counterpoint国际分析公司研究总监闫占孟向《财经》记者表示,中国市场没有规划目前就在5G芯片中支持毫米波技术。

而全球主要的安卓智能手机制造公司大部分来自中国公司,如小米、OPPO、Vivo、中兴、联想等,因此高通最重要的合作伙伴在中国,其芯片销售与专利授权也主要都自中国公司和中国市场,但中国商用5G毫米波频段比较晚,预计在2021年,中国才上马5G毫米波技术。

“但是中国手机厂商不得不支持毫米波,且支持5G毫米波将让每颗芯片成本增加20美元左右,安卓手机厂商利润本来就比较薄,这会是较大的成本负担。”闫占孟解释说。

高通对此称,我们是一家全球化公司,要满足全球不同地区的需求。

闫占孟则更倾向认为这是因为高通是一家做全球市场的美国公司,其企业文化保持着他们必须保持平衡中国市场与美国市场的特点,且芯片公司产品规划早在两三年前就已经启动。

5G芯片生态建设成重点

字节跳动的工程师告诉《财经》记者,高通和字节跳动在视频和游戏上有大量合作。

安蒙向《财经》记者表示,高通对中国合作伙伴的支持正在发生两个重要变化:一是帮助中国智能手机公司借5G机遇走向全球化。二是在中国合作伙伴种类和数量急剧增多,除了传统的手机厂商,也包括游戏、APP等内容型公司,或云计算这样的IT型公司,同时随着5G向行业渗透,高通还会与各行各业提供应用和服务的公司展开合作。

闫占孟认为,这实际上体现了一个重要趋势:5G时代,由于应用场景非常丰富,连接的终端也异常繁多,除了考验芯片设计能力,生态系统建设与运营也将成为移动终端芯片公司所面临的重要挑战。

“今天的移动通信芯片厂商,不仅要关注底层的芯片制造和通信技术,还要与中层的元器件如屏幕、存储芯片、摄像头厂商,以及上游的各类应用厂商与行业玩家来联合研发,共同设定功能与规格,芯片厂商要玩转这整个生态系统才能做出符合市场需求的芯片,最后还得卖出去。”闫占孟解释说。

高通与生态伙伴之间能否良好配合是一个重要问题,但由于高通在该领域有领先优势,业内厂商的配合意愿很高,目前显示互相配合的节奏暂时表现尚可。

高通之外,竞逐5G芯片的还有三星、华为海思、苹果、联发科等。闫占孟认为,三星优势在于拥有摄像头、存储芯片和屏幕等核心元器件,研发时可以与自家芯片做更好的适配和控制,其挑战则在于三星芯片自用比较多,对第三方厂商的服务和支持能力有待考察。

华为海思作为中国公司,对中国用户和市场理解最深,客户服务意识强,产品升级速度很快,能更好地适应市场变化的节奏,且华为作为全球第一大通信设备厂商,基带芯片有优势,华为目前的挑战来自于一些政治不稳定因素影响。

苹果芯片也主要自用,而且建立了较为强大的生态,但苹果挑战是缺乏基带芯片设计能力,难以掌握节奏,苹果以10亿美元收购了英特尔基带芯片部门,但基带芯片研发充满挑战。

诸多公司中,闫占孟认为联发科是唯一有机会挑战高通的公司。因为,它和高通一样,是第三方专业芯片提供商,产品在高中低端都有布局(华为更多地集中在高端芯片市场),并在手机和IoT产品均有商业化动作,且低端芯片市场普及能力较为出众,但联发科在芯片技术储备能力,品牌宣传和营销方式上需要追赶。

但更多人认为,高通最大的挑战者是华为。

11月15日,市场调研机构Strategy Analytics发布今年第二季度智能手机应用处理器市场份额报告。报告显示,2019年第二季度,全球智能手机应用处理器(AP)市场收益同比下降2%至48亿美元。

( 图:2019第二季度全球智能手机应用处理器市场份额收益 来源:Strategy Analytics)

其中,高通,苹果,三星LSI,海思和联发科占据了全球智能手机应用处理器市场收益份额的前五。高通以40%的收益份额位居首位,紧随其后的是苹果(20%)和三星LSI(13%)。

华为海思收益占比并未在报告中披露。但该报告称,华为海思复合年均增长率达到28%。

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