全球首款5nm芯片發(fā)布!速度時(shí)延堪比光纖

訊石光通訊網(wǎng) 2020/2/20 13:44:54

  ICCSZ訊 MWC 2020不幸被取消,但高通重磅的5G新品卻提前到來了。高通發(fā)布其第三代5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X60,這是全球首款5nm 5G基帶,也是全球發(fā)布的首款采用5nm制程的芯片。

  驍龍X60搭配高通最新的毫米波天線模組的系統(tǒng)可以達(dá)到最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度,可以讓5G無線網(wǎng)絡(luò)提供光纖般的網(wǎng)絡(luò)速度和低時(shí)延服務(wù)。與上一代驍龍X55對比,獨(dú)立組網(wǎng)模式下驍龍X60的6GHz以下頻段的載波聚合能夠?qū)崿F(xiàn)5G獨(dú)立組網(wǎng)峰值速率翻倍。

  不過,驍龍X60更重要的意義在于支持所有主要頻段、部署模式、頻段組合,以及5G VoNR能力,加速5G網(wǎng)絡(luò)部署向獨(dú)立組網(wǎng)(SA)的演進(jìn)。

5G部署復(fù)雜程度前所未有

  2019年,全球開啟了5G元年。根據(jù)公開消息,截至2020年年初,全球已有超過45家運(yùn)營商推出了5G服務(wù),超過40家OEM廠商推出5G終端。

  相比4G商用元年不到5家運(yùn)營商部署網(wǎng)絡(luò),5G正在以更快的速度商用。2019年,美國、中國、韓國、澳大利亞都推出了6GHz以下頻段采用非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)方式的5G商用網(wǎng)絡(luò)。

  2020年和2021年,這些國家將會按照各自的節(jié)奏部署6GHz以下FDD、6GHz以下載波聚合、毫米波、6GHz以下毫米波聚合、SA模式的5G網(wǎng)絡(luò),日本、拉丁美洲、東南亞、印度等國家和地區(qū)也將在在兩年內(nèi)進(jìn)入5G時(shí)代。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  上面提到的復(fù)雜的組網(wǎng)方式以及頻譜正是5G商用所面臨的一大挑戰(zhàn)。雖然身處5G發(fā)展的早期,但全球已經(jīng)有超過10000個(gè)頻段組合,這一方面5G特性帶來的,另一方還和不同地區(qū)的移動通信技術(shù)發(fā)展歷史息息相關(guān)。顯然,這么多組合無論給電信運(yùn)營商還是5G終端都帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  美國就是一個(gè)因頻譜資源5G部署受影響的典型例子,目前全球商用的5G網(wǎng)絡(luò)僅美國部署了6GHz以下和毫米波頻段。這是因?yàn)?,美?GHz以下的頻段主要被政府占用,私營企業(yè)獲得使用許可比較困難。

  從技術(shù)的角度來解釋,電磁波頻率越高,波長越短,在傳播過程中也就更容易被障礙物(建筑物、樹木、雨、霧)干擾。毫米波顧名思義就是波長1-10毫米的電磁波,5G毫米波網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)槿藛T密集的場所提供更高的速度和更穩(wěn)定的接入,但要保持廣域覆蓋需要部署更多的基站。因此5G毫米波頻段更適合熱點(diǎn)區(qū)域,6GHz以下頻段更適合5G的廣泛覆蓋。

  除了各個(gè)國2G、3G、4G部署頻段的不同,頻段的類型還分為FDD(Frequency Division Duplexing,頻分雙工,有兩個(gè)獨(dú)立的信道,一個(gè)用來發(fā)送信息,另一個(gè)用來接收信息。)和TDD(時(shí)分雙工,發(fā)射和接收信號在同一頻率信道的不同時(shí)隙進(jìn)行,采用一定的保證時(shí)間予以分離。),進(jìn)一步讓全球無線通信的頻段更加多樣。

  也就是說,各國不同的頻譜組合不同的頻段類型,讓5G的部署復(fù)雜程度前所未有。

5G基帶靈活性與速率同等重要

  既然5G的部署牽扯這么多頻段,那自然就需要更加靈活的5G基帶。這也正是高通第三代基帶處理器的升級重點(diǎn)。官方的表述是,驍龍X60是全球首個(gè)支持聚合全部主要頻段及其組合的5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng),包括毫米波和6GHz以下的FDD和TDD頻段,為運(yùn)營商利用碎片化頻譜資源提升5G性能提供最高靈活性。

  解釋地更清楚一些,例如,借助動態(tài)頻譜共享(DSS),運(yùn)營商可以在已經(jīng)用于LTE低頻部署的FDD頻段上部署5G服務(wù)。驍龍X60支持5G FDD-TDD載波聚合,從而使運(yùn)營商可以增加網(wǎng)絡(luò)容量和擴(kuò)大覆蓋范圍。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  另外,借助毫米波-6GHz以下聚合,運(yùn)營商可以極大地提高其峰值吞吐量,超過5.5Gbps。對于只在6GHz以下頻段采用5G SA部署的運(yùn)營商,驍龍X60較上一代產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)峰值吞吐率翻倍。

  說的更直觀一些,驍龍X60能夠支持所有主要頻段、部署模式、頻段的組合,能夠提升5G網(wǎng)絡(luò)的容量、擴(kuò)大覆蓋范圍,加速像獨(dú)立組網(wǎng)(SA)模式的演進(jìn)。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  這是目前發(fā)布的唯一能夠滿足這些組合的產(chǎn)品,特別是在毫米波方面,高通的第三代毫米波解決方案可以支持全球24GHz、26GHz、28GHz、39GHz多有的頻段,而其他5G基帶的提供商要不宣布支持毫米波但未商用,要不只支持單個(gè)毫米波頻段,甚至不支持毫米波。

  因此,隨著5G網(wǎng)絡(luò)部署的推進(jìn),一款適合全球市場的5G基帶其靈活性以及對毫米波的支持都將成為重點(diǎn)。

  當(dāng)然,5G基帶最基礎(chǔ)也是最受普通消費(fèi)者關(guān)注的還是速率。前面已經(jīng)提到,借助對載波聚合的支持,驍龍X60可以實(shí)現(xiàn)速率的提升。速率提升的另一個(gè)關(guān)鍵在于基帶芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及更先進(jìn)的工藝制程。

  高通并未透露5nm芯片的合作的代工廠,只是稱會根據(jù)規(guī)劃找合適的代工合作伙伴來做。

  但最先進(jìn)的5nm制程自然能夠帶來性能和功耗的優(yōu)勢。高通去年發(fā)布的驍龍X55在5G模式下可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)7Gbps的下載速度和最高達(dá)3Gbps的上傳速度。今年的驍龍X60可以實(shí)現(xiàn)最高7.5Gbps的下載速度和3Gbps的上傳速度。

  看來,驍龍X60的峰值速率提升主要在下載速率上,當(dāng)然,隨著5G標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)演進(jìn),5G的速率將進(jìn)一步提升。但仍需關(guān)注的是基帶集成到SoC中的實(shí)際速率,畢竟5G帶來高速率的同時(shí)也帶來大功耗,集成到SoC中必須綜合考慮。

  目前,全球兩款集成5G基帶的旗艦5G SoC,去年11月發(fā)布的天璣1000可以實(shí)現(xiàn)4.7Gbps的下行速率和2.5Gbps的下行速率。去年9月發(fā)布的麒麟990下行速率2.3Gbps,上行速率1.25Gbps速度。

  那最新的制程是否會帶來成本的大幅增加?高通公司產(chǎn)品市場高級總監(jiān)沈磊表示,影響成本的因素非常多,除了基帶的制程之外,還有設(shè)計(jì)方面的因素等,目前我們還沒有關(guān)于成本的具體數(shù)據(jù)。

  關(guān)于高通針對5G基帶的PowerSave技術(shù)在驍龍X60中是否有所升級,沈磊表示,這個(gè)技術(shù)是基于一系列技術(shù)節(jié)省接收端的功耗,其中比較主要的一個(gè)技術(shù)是CDRX非連續(xù)接收,這個(gè)功能可以支持手機(jī)根據(jù)不同的使用狀態(tài)調(diào)整模式。不過,睡眠多久、怎么喚醒也需要隨著技術(shù)的演進(jìn)不斷去優(yōu)化,目前手機(jī)側(cè)、網(wǎng)絡(luò)端、基礎(chǔ)設(shè)施和標(biāo)準(zhǔn)都在演化當(dāng)中。當(dāng)然,這個(gè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也需要產(chǎn)業(yè)鏈各方的共同努力。

  至于5nm帶來的尺寸上的減小,沈磊表示目前高通還正研究和優(yōu)化,還沒有最終的結(jié)果,最終的尺寸信息后續(xù)會更新。

  補(bǔ)充一點(diǎn),驍龍X60還支持5G VoNR能力,為5G網(wǎng)絡(luò)向SA演進(jìn)做好準(zhǔn)備。

新組合將帶來光纖般的5G無線體驗(yàn)

  高通2016年推出首款5G基帶驍龍X50時(shí),就推出了配套的毫米波天線模組。其中很重要的原因就是5G復(fù)雜度的增加讓天線模組也變得更加復(fù)雜,采用高通基帶和天線模組的聯(lián)合優(yōu)化的方案,5G終端能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能。

  這一次,高通也搭配驍龍X60推出了全新的Qualcomm QTM535 毫米波天線模組,新一代產(chǎn)品相較上一代具有更緊湊的設(shè)計(jì),支持打造更纖薄、更時(shí)尚的智能手機(jī)。

  高通稱,這樣的組合使得通過5G無線網(wǎng)絡(luò)可以提供光纖般的網(wǎng)絡(luò)速度和低時(shí)延服務(wù),這將助力開啟新一代聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和體驗(yàn),包括高速響應(yīng)的多人游戲、沉浸式360度視頻以及聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算等,同時(shí)還能夠保持卓越的能效以提供全天續(xù)航。

  基帶加毫米波先天模組的方式也是高通5G時(shí)代的新特點(diǎn),高通公司首席執(zhí)行官M(fèi)ollenkopf在2020財(cái)年第一季財(cái)報(bào)后電話會議上提到,高通的5G戰(zhàn)略是通過更高性能核心的芯片組和新的RF前端來增加每臺設(shè)備的價(jià)值。

  因此,最新一代基帶和天線模組發(fā)布的同時(shí),高通還發(fā)布了ultraSAW濾波器技術(shù)。射頻(RF)濾波器是將手機(jī)發(fā)射和接收的無線電信號從不同頻段中分離出來的器件。高通的ultraSAW濾波器能夠?qū)崿F(xiàn)將插入損耗提升整整1分貝(dB),在2.7GHz以下頻段范圍內(nèi)可以提供比與之競爭的體聲波(BAW)濾波器更高的性能。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  高通稱,與具有相似性能指標(biāo)的其它商用解決方案相比,ultraSAW技術(shù)可支持OEM廠商在5G和4G多模移動終端中以更低成本實(shí)現(xiàn)更高能效的射頻路徑。

全球首款5nm芯片發(fā)布!高通第三代5G基帶驍龍X60速度和時(shí)延堪比光纖

  最后,還有關(guān)鍵的產(chǎn)品出貨時(shí)間。高通計(jì)劃于2020年第一季度對驍龍X60和QTM535進(jìn)行出樣,采用全新調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)的商用旗艦智能手機(jī)預(yù)計(jì)于2021年初推出。

  采用高通ultraSAW技術(shù)的一系列分立式和集成式產(chǎn)品于2020年第一季度開始量產(chǎn),OEM廠商采用該技術(shù)推出的商用旗艦終端預(yù)計(jì)于2020年下半年推出。

小結(jié)

  高通早在2016年就推出了首款5G基帶,但因只支持NSA組網(wǎng)一度成為競爭對手持續(xù)攻擊的焦點(diǎn)。隨著更高速率、靈活性更好、支持毫米波更好的驍龍X60的推出,搭配最新的天線模組,高通在移動通信領(lǐng)域的實(shí)力又一次用產(chǎn)品做了最好的回應(yīng),這也是高通5G產(chǎn)品滿足全球市場需求的一次重要升級。當(dāng)然,高通5G時(shí)代的基帶加毫米波天線模組的商業(yè)模式也值得關(guān)注。

  接下來讓我們期待華為、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳的5G基帶新品。毋庸置疑,5G基帶芯片的玩家在減少,但競爭只會更加激烈。

新聞來源:雷鋒網(wǎng)

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