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谁将是2019年5G芯片大赢家?

发布时间:2019-04-15 21:07:10
北京时间:2019-04-15 21:07:10

【编者按】5G芯片随着5G商用化的逼近已陆续推出,性能固然重要,但不同国家5G频段资源迥异,运营商发展策略有所不同。因此,未来考验的更多是芯片公司的产业布局和生态整合能力。纵观当下一众芯片巨头,谁具备这样的能力?

从概念到现实,5G手机的商用已经越来越近,真正完全商用要到2020年,这符合此前全球各大运营商所预测的时间表。

虽然5G真正商用要到2020年,但是等不及的手机厂商纷纷在2019年初的MWC展上推出了5G手机,其中自然也搭载了5G手机芯片。相比于前两年5G芯片还处在实验室或者试商用阶段,2019年推出的5G芯片已经可以直接量产商用,虽然市占率预期将一直很低。

5G终端加速成熟的背后自然离不开芯片“军火商”的支持。从今年MWC的情况来看,5G芯片的赛道上4G玩家基本都没有掉队,纷纷进入了新的竞争格局。虽然5G技术带来了应用的细分和碎片化,5G应用也呈现出去中心化的趋势,但是5G芯片等上游硬件产业却越来越集中。笔者认为,在5G竞赛中,目前现存的玩家中将有可能进一步集中化,甚至有玩家将在5G竞争中退出赛道。

之所以这么说,自然是因为5G对于IC公司从设计、工艺制造能力的要求越来越高,同时5G芯片也考验着芯片公司的产业布局和生态整合能力。

近日,我们盘点了目前市面上已经公开的5G芯片及其公司,将通过参数来分析,谁将是2019年5G芯片的大赢家。

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从上表可以看到,高通骁龙X55和联发科Helio M70分别获得了最高的毫米波速率(7Gbps)以及最高的Sub-6GHz速率(4.7Gbps),可谓是参数最强的两家。

可能有读者不明白,为何5G速率要分开来说?要讲5G芯片,要先简单科普一下通信频谱,因为“频谱是5G的血液”。如果把5G比喻成高速公路,那么频段资源就相当于给你修路的这块地,而这块地的资源是有限的。对于不同的国家来说,频段资源的划分各不相同。比如欧美国家频段是用来拍卖的,而中国的频段是通过行政划分的。

目前5G频段主要划分为FR1和FR2:FR1频段的频率范围是450MHz——6GHz,又叫Sub-6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz——52.6GHz,人们通常叫它毫米波(mmWave)。

随着移动通信的飞速发展,30GHz之内的频率资源几乎被用完了。各国政府和国际标准化组织已经把所有的“好”频率分配完毕,但还是存在频率短缺和频率冲突的问题。

美国由于缺乏450MHz——6GHz的频谱,其运营商重点是发展28GHz的毫米波,目前美国目前已经商用毫米波的应用。除了美国,日本、韩国也会商用6GHz以内的毫米波。通过毫米波,可以将传输下行速率做到10Gbps。毫米波技术被广泛地应用在深空卫星通信,以及军用通讯。到今天为止,60GHz以上的毫米波技术,西方对中国是禁运的,因此在中国民用领域毫米波技术的应用有很多门槛。

对于中国来说,一方面不缺FR1频谱资源,另一方面由于欧美国家一直对中国实行毫米波相关器件的禁运,因此目前中国运营商还不支持毫米波频段。不同国家的运营商5G,发展策略均有所不同。目前5G主要的推动国家是中国、美国、日本、韩国,不同的频段资源代表各国运营商会采用不同的网络策略。

对于5G芯片商来说,会受到运营商的影响,但归根结底还是希望能够尽可能抓住主要市场。比如从2G、3G、4G到5G,一定是要支持全网通的,同时不管是Sub-6GHz还是毫米波也都要支持。

不过由于中国市场将是最重要也是最大的5G市场,因此不少芯片厂商也还是希望优先满足中国运营商的需求。

高通

我们先来看通信芯片的霸主高通。高通早在2016年就抢先发布了5G基带芯片X50,这也是最早商用以及公布合作品牌最多的5G芯片,包括三星、小米、OPPO、LG、中兴、联想在内的主流手机厂商都在本次MWC上公开了搭载X50基带的5G手机。笔者认为,骁龙X50是目前手机厂商唯一能够选择的可量产的5G芯片,但却不一定是最好的选择。

由于X50推出的时间太早,发布采用28nm,后换为10nm,还采用了AP(应用处理器)+BP(基带)的外挂式方案,而非4G手机中常见的集成到一颗SOC的方式。在目前5G网络覆盖非常低的情况下,手机厂商需要外挂一个多模的支持2G/3G/4G的基带芯片(比如骁龙X20)。可以说目前手机厂商展示的搭载骁龙X50的5G手机存在不少缺陷,相比4G手机将面临信号切换慢+能耗大的问题。可以预见的是,在2019年购买搭载X50的手机的用户,将会成为首批小白鼠,来帮助手机厂商检验5G手机的各种BUG。

到了2019年,4G、5G基带集成兼容成为主流趋势。高通也顺势发布了骁龙X55,这一次很明显有了很高规格的升级,也让X50一下子变成了生命周期很短的过渡版本。X55采用7nm台积电工艺,这大大降低了由于5G射频器件增加带来的功耗及发热问题。除此之外,其毫米波下载速率达到了7Gbps,上传速度达到3Gbps,这也是目前5G芯片所能达到的最高下载速率。值得一提的是,X55还支持千兆级LTE,Category 22 LTE可以带来2.5Gbps的下载速度。

华为

相对来说,华为在MWC发布的巴龙5000时间比X55要早一点,同样采用台积电7nm工艺,也是首次将4G、5G基带进行了单芯片集成。Sub-6GHz下载速率4.6Gbps、毫米波下载速率6.5Gbps,从数据上看算是紧跟在高通之后。相比高通,华为的优势在于在5G通信基站领域的技术积累,同时对于全球运营商的需求有着深刻的理解。这也保证了华为的5G芯片可以第一时间推向市场。

英特尔

作为苹果基带芯片的唯一供应商,一向专注于PC服务器端的英特尔“节奏”显得慢了一些。在2018年MWC上同样展示过5G基带XMM 8160的英特尔,此次MWC上却没有展示相关的手机产品。只有Fibocom宣布了一款内置XMM8160的M.2模块。这款模块将有可能与惠普、戴尔、联想在内的PC厂商合作,为笔记本电脑搭配5G模块。虽然英特尔没有公布XMM 8160的太具体的工艺等信息,但是其毫米波下载速度也达到了6GHz。虽然在手机客户上,英特尔目前没有什么太多值得宣扬的,据说苹果也在闹“分手”。不过英特尔推出的10nm工艺的5G芯片Snow Ridge获得了AT&T、爱立信、诺基亚、日本乐天、索尼、华纳兄弟等客户的采用,他们将Snow Ridge应用到5G基站中。

三星

再来看看三星,早在2018年的CES上,三星就展示了其5G芯片的部分信息,最高可支持5Gbps速率,预计2019年初商用。到了2018年8月15日,三星正式发布5G基带Exynos Modem 5100,采用自家10nm工艺制程,在6GHz频段下最高速率可达2Gbps,支持毫米波下载速率6Gbps。不过在最近发布的三星Galaxy S10 5G版本上却仍然采用高通的骁龙X50。有分析师指出,三星在开发5G基带方面,特别是毫米波领域仍然缺乏经验。据了解,三星正联手赛灵思推进5G部署,通过赛灵思的UltraScale+™平台,三星开发和部署5G大规模多输入多输出(mMIMO)和毫米波(mmWave)解决方案。

联发科

与三星一样,同样缺乏毫米波技术的还包括联发科技。联发科技在2018年入股天珑移动子公司捷豹电波,正是看中了这家公司拥有毫米波技术,在2018年西班牙世界移动大会(MWC)上,捷豹电波就推出了全球第一个5G毫米波超高速移动热点,其不仅具备毫米波技术,并从使用者角度出发可兼容目前既有的4G网络传输,获得了行业和市场的热烈反响。不过尽管如此,据了解联发科技的毫米波技术真正上市也要到2020年。不过在此次MWC上,联发科推出的Helio M70基于台积电7nm工艺,比原计划提前了6个月发布,并且支持Sub-6GHz下载速率达到4.7Gbps。有分析师认为,联发科抢发5G芯片的目的是为了努力赢得苹果的订单。以往苹果iphone的主要基带供应由高通和英特尔两家瓜分,不过目前苹果和高通以及英特尔两家都在“闹分家”,这给了第三方的联发科一个好机会。虽然苹果的5G基带订单目前仍未敲定,但据了解,联发科将很有机会赢得苹果Homepod的订单。

紫光展锐

最后要提到的是紫光展锐,虽然相比另一家中国大陆的5G芯片商华为海思,全球第三大芯片出货商紫光展锐一直非常低调,但展锐同样也在本次MWC发布了其5G通信技术平台“马卡鲁”和首款5G基带芯片“春藤510”。与以往外界猜测的会采用英特尔的5G基带不同,“春藤510”完全由紫光展锐自研,支持2G/3G/4G/5G多种通讯模式、同时支持5G SA独立组网与NSA非独立组网。可以说从技术上与国内外竞争对手站在了同一起跑线上。春藤510目前公布的Sub-6GHz下载速率可达到2.3Gbps,同时不支持毫米波,工艺则采用12nm。

与其它竞争对手比,春藤510从参数上看起来似乎有所差距。不过值得一提的是,春藤510主打的应该是入门级5G手机以及家用CPE、物联网模块等市场,这一点有点像2018年华为推出巴龙5G 01的思路,优先主推运营商的数据类产品市场。

从4G到5G,高通的优势还能维持吗?

从4G到5G,目前消费者和产业界处于剃头挑子一头热的阶段。手机厂商和芯片商在大力推广5G,但是运营商则更为冷静。从2018年12月的中移动大会来看,运营商还没想好5G时代的盈利模式,或者运营商已经想清楚了,紧靠手机用户无法收回5G基站的建设成本。虽然中移动获得了2.6GHz的频段,可以部分利用现有的基站站址,但电信和联通,在全新的3.5GHz频段下要重新选站址。而相比目前已经成熟的3.5GHz技术,中移动获得的2.6GHz的技术不是很成熟,所以三大运营商都面临巨大的挑战。

回到上述的5G芯片商,笔者认为,高通在5G技术上目前仍然是最领先的,但是已经被英特尔和华为不断的拉近距离。高通在5G时代仍然希望凭借专利坐地发财。据了解,高通的5G收费标准如下:

使用高通的核心专利,并且只支持5G的手机,将会收取2.275%的专利费用;

使用高通核心专利,并且支持3G/4G/5G的手机,将会收取3.25%的专利费用;

使用高通核心专利加非核心专利,并且只支持5G的手机,将会收取4%的专利费用;

使用高通核心专利加非核心专利,并且支持3G/4G/5G的手机,将会收取5%的专利费用。

简单来说,手机厂商每卖出一部手机,都要上交一笔费用。如果每部手机的价位在3000左右,高通都能从中抽取97.5~150元的费用。

高通的隐忧在于,这种专利收费方式是否可以一直持续下去。目前已经有包括苹果在内的不少手机客户站出来,要求停止这种专利收费方式。此外,目前高通引以为傲的毫米波技术,可能在中国市场会暂时“无用武之地”,因为三大运营商目前都没有发展毫米波的意思。笔者认为,中国运营商可能希望凭借较低频谱的模式成为先行者,并以此影响其他国家的运营商。

5G市场得中国者得天下,而对于华为、紫光展锐这样的中国本土厂商显然具有一定的优势。目前中国运营商对于5G类产品的需求仍然以数据类为主,对于手机终端的需求还没开始。而公开市场的5G手机则需要满足诸多条件才可能获得消费者的认可,首先体验上不能比4G倒退,比如电池使用时间、待机功耗、信号稳定度等。虽然目前采用高通骁龙X50的手机厂商非常多。但这些手机厂商更多将5G手机当成宣传营销点,包括OPPO副总裁沈义人也曾表示普通用户最近两年没有必要特别期待5G手机。现在的5G手机是供厂商展示研发能力、为开发者搭建应用环境和少部分数码发烧用户尝鲜。而德勤也预测,2019年全球5G手机销量将达到100万台,这点销量对比4G智能机全球销量14亿每年可以忽略不计了。

笔者认为,类似于紫光展锐、联发科这样的擅长打价格战的厂商,将在5G竞争的后半段2021年左右弯道超车。这取决于几点先决条件:

到2021年5G手机的市场教育已经初步完成,并且产生足够的新的应用需求。(1)5G标准的成熟以及固定;(2)5G芯片相关产业链生态的成熟;(3)5G终端出货达到一定量级(千万级);(4)7nm工艺的普及。

在满足上述条件后,中国本土芯片厂商在5G领域的优势将逐渐展现出来。值得一提的是,不管是哪家芯片厂商,未来可能面临的最大挑战来自于滤波器、开关、功率放大器以及整合的前端模块。未来5G射频器件在手机芯片中所占比重和成本将超过SOC,这也将考验各大主芯片厂商的生态整合能力。

总的来说,笔者认为5G芯片这个赛道将越来越窄,很难再有新的玩家进来了。

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发布日期:2019年-04月-15日     所属分类: 天文新闻

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