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5G“芯”战
本文来源于:IT老友记 作者:曹亦卿 关键字:5G,SoC,芯片,华为

9月19日,华为在德国慕尼黑发布了Mate 30系列。
 
这注定备受关注,不仅因为它是华为的第二款全新5G机型,更因为它搭载了行业第一枚正式商用的5G SoC芯片麒麟990。
 
这枚新鲜出炉的5G SoC芯片自称全球第一款5G旗舰SoC。事实上,“旗舰”两字非常巧妙,因为在此两天之前,三星已抢先发布了5G SoC Exynos980。而更早的5月份,联发科就已经在社交平台上透露出要发布5G SoC的意思。
 
一时间,5G SoC成了焦点,但没人在意究竟哪家第一个发布,因为商用才是硬实力。最终,华为在麒麟990发布半个月后,率先推出了Mate 30系列,而三星则称计划本月向客户提供样品,显然已经慢了不止一步。
 
但5G SoC的激战并没有因Mate 30的发布而告一段落,事实上,这只是大战的序幕。5G SoC成为5G智能手机终端走向成熟的一个关键节点,意义重大。
 
各大厂商必定将在这场争夺中全力以赴,其间又将对江湖格局产生怎样的影响?
 
“外挂”的喜与忧
 
今年6月份,工信部宣布5G商用,中国的5G基础设施建设工作开始提速。
 
事实上,在此之前,产业界已经为5G商用打好了提前量。三星、华为、高通、联发科等主要的芯片设计厂商为5G基带芯片的抢发早早就卯足了劲儿。
 
2018年8月,三星推出了全球首款符合3GPP标准的全网通5G芯片。
 
这枚Exynos Modem 5100基带芯片采用三星10nm制程,支持5G NSA非独立组网模式,同时兼容2G、3G、4G,下载速度为1.6Gbps。
 
今年4月初,三星又率先上市了全球首款5G手机Galaxy S10。在韩国成为全球第一个宣布5G商用的国家之后,三星也成为了第一个发布5G机型的手机厂商。
 
值得一提的是,在韩国国内销售的Galaxy S10均采用了这一三星自研的5G解决方案。不过,在Galaxy S10 5G手机的海外版本上,三星改用了高通的X50 5G调制解调器。
 
相比于三星Exynos Modem 5100,高通X50的问世甚至可以追溯到2016年。
 
2016年10月,高通在香港举办的4G/5G峰会上,就正式发布了X50基带芯片,当时称将在2018年上半年商用。提前两年的布局足以可见半导体行业的敏锐触觉和激烈竞争。
 
到了2019年,各家大厂都在蓄力抢发5G机型。与此同时,高通的旗舰级芯片也迭代到骁龙855,因此“骁龙855+X50基带芯片”的“外挂套餐”不仅获得了三星的青睐,也成为了除华为之外各大安卓厂商的标配。
 
华为的5G基带芯片巴龙5000则是发布于2019年1月。
 
在这场年初的5G发布会上,华为发布了面向5G基站的天罡芯片和面向5G移动终端的巴龙5000,后者是业界首款支持TDD/FDD全频段的5G基带芯片。
 
在今年7月发布的Mate 20 X 5G手机上,华为正是使用了麒麟980+巴龙5000基带的芯片组合,与高通一样都没有彻底解决外挂的问题。
 
事实上,这种处理器外挂基带芯片实现5G连接的方式,存在明显的功耗问题。
 
早在2018年的联想创新科技大会上,Moto Z3就通过手机+5G Mod模块相结合的方式实现了5G网络连接,但这种方式在当时还无法进行5G通话。而且,其5G Mod模块还配备了一块与自带电池同容量的3000mAh电池,功耗问题暴露无遗。
 
身处第一阵营的三星、高通和华为没能解决的问题,落后一个身位的紫光展锐、联发科和英特尔也同样避不开。
 
今年2月的MWC 2019上,紫光展锐发布了5G基带芯片春藤510,采用台积电12nm制程工艺,可实现2G/3G/4G/5G多种模式,支持Sub-6GHz 频段及100MHz带宽,值得一提的是,兼容NSA和SA。
 
紫光展锐的这款芯片目前虽已完成了5G通话测试,但是尚未进入商用,未来或许会在中低端机型上发力。
 
另一家发布了5G基带芯片的厂商是联发科。
 
2018年底,联发科发布了5G基带芯片Helio M70。这是一款具备LTE和5G双连接(EN-DC)的5G调制解调器,基于台积电7nm工艺打造,向下兼容2G/3G/4G和Sub-6GHz频段,并且支持NSA和SA组网。
 
目前,联发科的这款Helio M70还没开始出货,预计将于2020年一季度出货。
 
虽然紫光展锐和联发科的5G基带芯片都还没有出货,但与高通、华为在旗舰机型上焦灼竞争不同,两者都将瞄准更庞大的中低端手机市场,形成差异化的竞争格局。
 
此外,还有一家比较特别的是英特尔。
 
在为苹果研发5G基带芯片未成之后,英特尔如今已经放弃了手机调制解调器业务,这一部门或将被苹果以10亿美元收购。足以可见基带芯片的门槛之高,就连英特尔都难以顺利拿下。
 
至此,三星、华为、高通、紫光展锐和联发科都发布了自己的5G基带芯片,其中前三家已经出货,搭载其基带芯片的5G机型也已经上市,后两家还未正式商用。
 
在5G SoC没有上市之前,芯片厂商们只能曲线救国,从外挂基带芯片上突破,先实现5G网络连接,进场参与竞争,再通过迭代实现5G SoC。
 
由于只是个过渡方案,因此,在5G SoC之前,外挂形式实际上是手机厂商的一块心病,也成了消费者保持观望态度的一个重要原因。
 
5G SoC成了手机终端成熟度的一个标志性节点。
 
抢发5G SoC
 
大家都知道5G SoC会来,但没想到会来得那么快。
 
今年5月底,联发科宣布了旗下5G SoC的消息。
 
这款内部代号为MTK 5G SoC的芯片集成了Helio M70基带芯片,采用 7nm FinFET 工艺,搭配ARM新发布的 Cortex-A77 架构 CPU和Mali-G77 GPU,并搭载独立AI运算单元APU。
 
联发科还表示,这款SoC将于2019年Q3向客户送样,搭载它的终端最快将于2020年Q1问市。
 
在联发科宣布这一系列消息时,高通也已经透露过旗下5G SoC将于2019年Q2出样,终端预计将于2020年上半年开售。紫光展锐的进度则是2020年下半年推出5G SoC处理器。
 
而最正式发布5G SoC的,三星算第一家。
 
9月4日,三星发布了Exynos 980,这款5G SoC芯片采用三星8nm FinFET制程工艺,而非三星最新的7nm EUV工艺;向下兼容2G/3G/4G,支持Sub-6GHz,通过将 2CC LTE 和 5G 链接结合起来,最高可达 3.5Gbps下载速率;它的CPU采用两个A77大核和 4 个A55小核,以及Mali-G76 GPU。
 
从配置上可以看出,三星在Exynos 980上并没有拿出自己的最高配置,并不是高端旗舰机型的首选。不过,因为内置了一颗NPU,AI性能比前一代提升了2.7倍。
 
但三星也只是抢发,而没能实现商用上的突破。这款处理器仍然要等到今年年末才能量产,终端的问世也只能等到明年。
 
高通、联发科、紫光展锐、三星四家大厂的表态,让业界普遍认为5G SoC的商用将会出现在2020年Q1之后,在此之前,如今的外挂形式只能再持续一段时间。
 
但出乎意料的是,华为将这一时间表提前了半年。
 
9月6日,就在三星发布会两天之后,华为在德国柏林发布了全新5G SoC麒麟990系列。华为将其称为全球首个5G旗舰SoC芯片,一是因为三星抢发在前,二则是因为性能。
 
麒麟990系列分为两个型号,分别是集成5G基带的版本以及没有集成5G基带的版本。
 
其中,5G版本采用7nm Plus EUV制程工艺,集成了103亿晶体管,是麒麟980的160%,也是移动SoC中首次破百亿;CPU采用了2颗A76大核、2颗A76中核和4颗A55小核,GPU则是业界首款16核Mali-G76,还搭载了三个自研达芬奇架构NPU;它还同时支持UFS 3.0和UFS 2.1;在网络方面,依然支持Sub-6GHz、2/3/4/5G网络和NSA/SA双模。
 
从性能上来看,麒麟990明显高于三星Exynos 980,显然是直奔旗舰机型而去。
 
除此之外,相比于三星、联发科的“发而不用”,华为还做到了“真”首发。
 
就在麒麟990发布不到半个月后,华为在9月16日的慕尼黑发布会上,发布了搭载这一处理器的第二款5G机型Mate 30系列。
 
需要注意的是,就在两个月前,华为刚刚发布了Mate 20 X 5G版,搭载了麒麟980+巴龙5000的外挂组合。在此之前没人会想到华为会在那么短的时间内推出搭载5G SoC的第二款5G手机。
 
如此一来,Mate 20 X 5G版的处境便变得有些尴尬。不过对于华为来说,抢发5G SoC的意义显然比一款过渡机型的销量更重要。
 
至此,在高通、三星、华为、联发科、紫光展锐这5家有能力设计5G基带芯片的厂商中,每家都透露了5G SoC的时间表,却只有华为一家率先实现了商用,并且领先对手至少半年时间。
 
麒麟990的发布,也瞬间拉开了5G SoC的速度战。
 
在华为的冲击下,高通、三星两家大厂的商用节奏或许会进一步提速,5G基带芯片不再是第一竞争力,5G SoC的战争已经无缝连接来到了台前。
 
不得不说,在5G产业链端各个环节都在大兴土木的当下,技术和产品的迭代速度已经远超曾经的预期。
 
终端战争
 
和芯片同时大步快跑的,还有手机终端。
 
这也不奇怪,因为芯片最终是要搭载在终端上才能触达消费者。芯片的快速迭代既是手机厂商的动力,同时也是压力。
 
9月24日,小米发布了一款环绕屏机型小米MIX Alpha,屏占比高达180.6%,让观众们看得“目瞪口呆”:全面屏的战争终于要进化到究极状态了。
 
但相比于这台售价19999元、年底才能发布的one more thing,消费者其实更关注的还是这场发布会上出场的小米首款5G机型小米9 Pro。
 
这款机型没有4G版,5G的连网与其他安卓机一样,也是采用的骁龙855 Plus+X50基带芯片的外挂套餐形式。
 
目前,国内已经发布的5G机型包括华为Mate 20 X 5G版、华为Mate 30 5G版,vivo NEX 3 5G版、iQOO Pro 5G版,三星 Note 10 5G版、三星Galaxy S10 5G版,以及最新发布的小米9 Pro。
 
华米ov四大头部之中,只有OPPO还没有在国内发布5G机型,而华为和vivo已经发布了两款5G手机。
 
iQOO Pro和小米9 Pro甚至把5G手机的价格拉低到了3000元档,加速了5G机型的平价化,推动5G机型的普及——终端的普及对于5G应用的爆发有着关键的引燃作用,有助于5G生态的快速成熟。
 
在第一批机型,除了华为和三星在韩国国内的机型以外,其他安卓机型都采用了高通855/855 Plus+X50的芯片组合。这样的外挂形式在麒麟990发布之后显然将会受到冲击。
 
同时,因为X50基带芯片不支持SA组网模式,而中国5G发展的时间表已经明确明年仅支持NSA的手机将不能入网,所以其他安卓厂商在明年必定将会全线换为X55芯片。
 
X50机型仍然可以正常使用,但X50在产业端的价值显然被压缩了,成为了一代短命的基带芯片。同时,在消费者的感性认知中,也会给X50机型打上折扣。
 
事实上,关于SA组网和NSA组网的区别,在短期的智能手机终端上并不会产生明显的差距,也不会带来使用上的障碍。
 
按照3GPP的定义,5G的三大应用场景包括eMBB(增强型移动宽带业务)、mMTC(大规模机器通信)和URLLC(超可靠、低时延通信)。
 
其中eMBB负责的就是速度快,可以体现在3D、超高清视频等领域;mMTC则是针对大规模的物联网业务;而URLLC则是面向无人驾驶、工业自动化等需要低时延、高可靠连接的业务。
 
NSA架构能做到eMBB,却很难做到后两者,因此只是过渡形式,并不能算是完整的5G网络。而能够支持mMTC和uRLLC的SA架构才能算作是真正的5G网络。
 
NSA标准于2017年12月冻结,SA标准于2018年6月冻结,还有一个补充的 Late Drop 冻结于2019年3月。
 
不要小看这半年,就因为短短半年的时间差,相应的端到端产业发展程度就已经有了明显的差别。
 
如今,NSA的端到端产业链,包括芯片、终端、网络都已经较为成熟,高通和三星的第一批5G终端也只支持NSA。
 
但随着三大运营商对于SA组网的投入不断加大,中国大概率将成为全球SA组网的领跑者。届时,高通不仅已有了5G SoC,亦能支持SA组网。5G芯片和5G终端的竞争也将进入到新的维度。
 
不可否认,5G网络会有阶段性问题,短期内必定会面对基站少、信号不稳定、终端单一等难题,但这些都会随着5G网络的成熟而改变。
 
而在这个过程中,智能手机领域是一个非常典型的赛道。芯片、射频前端、天线、终端、基站、应用等产业链端的各个环节都将在激烈的竞争中加速迭代,完善丰富5G生态,创造出新的场景。
 
新的5G场景将诞生新的需求,反哺行业中的参与者——事实上,厂商之间既是竞争,也是合作。
 
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