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5G手机各家逐鹿,芯片厂商蓄势待发
文章来源:永阜康科技 更新时间:2019/1/23 11:46:00

5G 手机预计将在今年起陆续问世,象是三星、华为等,各家芯片厂也预计在今年出货,这也让外界对于手机芯片的发展方向与各大家在 5G 芯片布局引起讨论,除了高通、Intel、华为,联发科的 Helio M70 也参赛,盼在 5G 起飞年能够宣示技术,也为 5G 手机市场点燃战火。

5G 将在 2020 年商转,带动技术与服务应用逐步成熟,从 4G 到 5G 是生态系的转换,不管是终端设备、网络端、应用开发、电信业者等都要共同开发,而 5G 技术规格则是透过 3GPP 国际标准会议讨论,联发科则参与台湾资通产业标准协会,并为 3GPP 当中的副主席,不管在提案的占比、有效提案的比例都有所成果,可见联发科对 5G 的企图心。

对于 5G 预计商转的时程点,根据业内整理资料来看,南韩、美国、中国大陆、欧洲预计在今年开始商转,而日本、台湾地区则落在明年。但各地采用的频段也不尽相同,选择 Sub-6GHz 或毫米波(mmWave)更是因地制宜,目前 Sub-6GHz 受到信号传输距离较长、涵盖范围广,加上技术与过去 4G 较相近,因此在中国大陆、欧洲皆为主流;毫米波则相反,但同样也被日本、南韩、美国所青睐,也将与 Sub-6GHz 同步采用。

对于 5G 手机的想象,可以从过去 2G 到 4G 手机发展历史来看,2G 手机仅能语音通话、传简讯,到 3G 手机则加入浏览网页功能,4G 则能浏览影片、玩手游等,至于 5G 手机的功能,除了使用经验更加快速外,更重要的是 5G 芯片之于更多终端产品的趋势,象是行动分享器、小型基地台等,智慧城市的概念也将付诸实行。

根据联发科指出,5G 手机芯片从芯片研发、测试规范与验证、互通性验证、终端入网认证、规模商用等五阶段,才能问世。业内人士也指出,目前 5G 商转刚起步,因此手机将核心处理器与 5G Modem 分开为两颗芯片,讯号也较为稳定,两颗芯片往往为同一家供应商,有助于系统整合、讯号稳定等,惟 PCB 的空间设计、成本等都有压力。过去从 3G 手机到 4G 手机的进程为例,两颗芯片需考量基地台、电信等布建进度,往往经过一年以上的时间才能有效整合成一颗。

目前技术宣示意味强过实际商机

各大手机芯片大厂近期推出的产品方面,联发科在去年底推出 Helio P90 芯片,主打 AI 功能,而 5G Modem 部分,最快今年推出也看得到搭载 Helio M70 的中高阶智能型手机问世,符合 Sub-6GHhz 频宽。联发科表示,过去联发科在终端技术累积多年,手机将是第一个 5G 商转后量大的终端产品,除了手机芯片外,公司也致力于众多智能终端产品,M70 同样也可以放置于其他装置当中,也将是未来布局的方向。

高通则在去年推出 Snapdragon 855 芯片,并且为全球首款 5G 芯片,内建 4G 通讯技术,再外挂 Snapdragon X50 的 5G modem。X50 同样也切入三星家用网络设备当中,象是路由器等,可见大厂对于日渐饱和的手机市场,有了更大的野心。

Intel 则预计今年下半年将推出 5G Modem,终端产品则在明年上市。除此之外,也打破 ARM 主导的架构,在基地台中将导入 x86 架构,预计将在今年下半年推出 Snow Bidge。在事实上,Intel 挟着长期耕耘资料中心、边缘运算等技术,仅管在手机芯片的竞争力显得较为疲弱,但对于整体 5G 的基地台到终端装置的布建显得相对广泛。

另外,华为挟以在手机市场与苹果相抗衡的竞争优势下,在 5G 手机上再拿出强大战力,预计以 Kirin980 搭配 Balong5000 的 5G modem,盼在手机市场当中维持领先地位。

分析师说明,今年将为 5G 起飞年,明年才是成长年,但已经看到各家手机芯片大厂在去年底已开始陆续布局市场,但手机绝对不是 5G 最大的应用,而是更多终端装置能够结合 5G 广泛推出,更是各大厂竞逐之地。

至于从 4G 转到 5G 手机芯片,由于在技术起步阶段,因此所遇到的问题有许多,联发科举例,功耗问题绝对是一大挑战,受到从 4G 到 5G 手机受到处理器的功能与效能的提升下,功耗比过去高出不少,必须克服之后才能达到终端装置应有的效能,才能让 5G 生态系统更加完备。

举例而言,过去 4G 手机耗电量来看,待机时间若为一整天,到了 5G 的 Sub-6GHz 若不优化,待机时间只剩半天,若是毫米波,更剩下三分之一,因此从芯片设计厂商的角度来说,可透过先进制程、电路设计的技巧、调动通讯技术的设计等方向调整。

联发科说明,从调动通讯技术的设计方向来看,3GPP 的 R15 中也提出三大解决方案,以面对功耗与热能增加的问题,公司也以 M70 进行测试,且发现有效,其一,动态调整接收频宽(Bandwidth Part,BWP),可减少射频、基频在接收讯耗时,开关频宽的耗电量,约可节省 30~50% 的耗电量;其二,跨开槽线调节(Cross-Slot Scheduling),则是先侦测是否为有效资料,可避免译码不必要资料,尽管会有一点延迟,但可减少 25% 的耗电量;其三,UE 过热指标(UE overheating indicator),则为资料持续下载至装置过热,才降速或暂停。至于,哪种方案才能确实执行与实施,都须要与基地台相互配合的结果而定。

事实上,手机市场的成长已逐年趋缓,甚至有下滑的压力,因此今年 5G 手机陆续问世,尽管在 5G 基础设施仍在陆续布建时,技术宣示的意味可能强过实际商机,但对明年陆续布建完毕后,各家手机芯片大厂能否有效展现芯片效能,与手机厂商、基地台等生态系统搭配,在这个时间点站稳脚步相对重要,联发科能否与其他大厂站在同一脚步竞逐,将考验其的技术能力。

 
 
 
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