華為入局，5G基帶晶元四強爭「霸」，設計難點在哪？

集微網消息，隨著3GPP在去年12月完成了5G NR規格的凍結，晶元廠商正緊鑼密鼓地部署5G基帶晶元，期望能在今年7月之前上市，今年年底實現5G試商用。

在5G標準凍結前，高通和英特爾都已發布5G商用基帶晶元，高通晶元名為Snapdragon X50，英特爾晶元名為XMM8060，兩款5G基帶晶元將用於2019年上半年問市的5G智能手機。

在5G標準凍結後，華為率先在巴塞羅那世界移動通信大會（MWC）發布首款5G商用晶元--巴龍5G01（Balong 5G01），成為全球第三家發布5G商用基帶晶元廠商，這是中國首款5G基帶晶元，同時這也預示著中國晶元廠商在5G時代已經成功躋身第一梯隊。

華為首發5G標準晶元，加劇競爭

在MWC 2018上，華為消費者業務面向全球正式發布首款5G商用晶元巴龍5G01（Balong 5G01）和5G商用終端華為5G CPE（Consumer Premise Equipment，5G用戶終端）。

華為Balong 5G01是全球首款基於3GPP標準的5G商用晶元。根據華為給出的參數，Balong 5G01支持全球主流的5G頻段，包括Sub6GHz和mmWave，理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率，支持NSA和SA兩種組網方式，即支持4G & 5G雙聯接組網，也支持5G獨立組網。

去年高通率先發布了全球首款針對移動終端的5G基帶晶元--驍龍X50，並成功實現了28GHz（mmWave毫米波）頻段數據連接及千兆上網。隨後在11月，英特爾也發布了其首款5G基帶晶元--XMM 8000系列，首款晶元型號為XMM 8060。

從資料來看，華為此次發布的Balong 5G01與英特爾XMM 8060一樣，不僅支持最新的5G NR新空口協議，既支持28GHz，也支持Sub-6GHz頻段，同時支持通過4G/5G雙聯接組網的方式，實現向下兼容2G/3G/4G網路。

相比之下，高通驍龍X50 5G數據機只支持28GHz頻段，並且早期它僅僅是專攻5G網路。不過，驍龍X50 5G數據機也能夠通過雙連接（Dual-Connectivity）能夠與驍龍處理器、驍龍LTE基帶所搭配使用。

除此之外，業界透露，三星電子系統LSI事業部在2018 CES期間，以非公開展示的形式向主要智能手機客戶介紹名為Exynos 5G的5G基帶晶元解決方案，並計劃於今年下半年供應Exynos 5G樣品，預定2019年實現商用化，希望在5G時期與高通並肩前行。

雖然尚不清楚三星5G基帶晶元更多細節，但對於三星進入5G基帶晶元市場的決心早已可見。在5G標準制定之前，三星就曾積极參与制訂標準，期望減小對高通的依賴，全面攻佔5G智能手機市場。

設計架構是關鍵，三星偏弱

在5G標準凍結後，國內5G第三階段測試也正式開始，工信部要求在2018年底5G將達到預商用的標準要求。儘管，各大晶元廠商都在搶灘卡位，但是5G基帶晶元的研發有著相當高的門檻，最終又會孰強孰弱？

由於5G與3G、4G標準要求大為不同，5G不僅要追求更高的數據吞吐量，還要具備更大的網路容量與更好的服務質量(QoS)，因此5G基帶晶元的研發設計會更為複雜。

恩智浦數字網路事業部全球產品經理張嘉恆表示，對於網路設備廠商跟晶元廠商來說，5G是一個全新的時代。在以往，移動通訊技術的升級換代，重點都放在帶寬升級，以便提供給用戶更快的行動上網服務。但是在5G時代，為滿足各種物聯網(IoT)應用的需求，行動網路不僅要支持更高的帶寬，還要具備更大的網路容量跟更低延遲、更穩固的聯機。

這對基帶晶元的設計來說，意味著處理器本身必須具備極高的彈性，以便支持eMMB、URLLC與mmTC等不同的5G規格，但同時又要有很好的性能表現，否則數據吞吐量將無法達到5G要求的水平。傳統上，這兩個需求是矛盾的。為了解決這個問題，基帶晶元的設計架構將尤為關鍵，不同晶元廠商的設計架構也將會有所不同。

另一方面，由於5G支持6GHz以下頻段和毫米波頻段，產品競爭將會更為激烈。據Techno System Research (TSR)報告指出，5G基帶晶元產品可分為兩種，一種支持6GHz以下頻段和毫米波(millimeter wave)， 廠商有高通、英特爾、三星電子、華為海思；另一種是5G基帶晶元支持6GHz以下頻段，廠商包括聯發科、展訊等。不過，聯發科和展訊都在完善晶元設計的全頻段覆蓋能力。

值得強調的是，毫米波是高頻波，帶寬較大、傳輸速度快，但是波長較短，信號容易受到干擾，必須要改善射頻(RF)天線模塊效能，才能有較好表現，這也是5G基帶晶元設計的難點所在。TSR指出，外傳三星缺乏毫米波的研發經驗，開發射頻天線模塊碰上阻礙，估計技術要落後於競爭對手。（校對/范蓉）

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