5G基帶芯片之戰(zhàn):五強格局初顯

科工力量
5G浪潮來臨之際,科技巨頭都能意識到它的重要乃至革命性。為了在下一代移動通信技術(shù)占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢,除了高通、英特爾、華為之外,三星、聯(lián)發(fā)科等廠商也都在加快對移動端5G芯片的布局速度。2018年下半年伊始,在3GPP發(fā)布R15 NR SA標準后,5G基帶芯片開始密集現(xiàn)身。

5G市場想象空間巨大,芯片廠商也在摩拳擦掌、心潮涌動。2019年4月16日,是全球5G芯片發(fā)展格局變化的重要一天。當日,高通和蘋果因?qū)@垓v了近兩年的“世紀官司”突然和解。在消息公布幾個小時后,英特爾黯然宣布將退出5G智能手機調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)。

這兩大令人震驚的“意外”事件發(fā)生后,留給了業(yè)界及中外媒體懸而未決的疑問:到底是蘋果、高通先和解,然后蘋果拋棄了英特爾;還是英特爾自己先放棄,導致蘋果酸著鼻子重新找高通?問題的答案或許已不再重要,但眾所周知,是一顆5G基帶芯片引發(fā)了他們的愛恨離散。

不過,蘋果與高通和解的代價可能相當高昂。雖然雙方都不愿意透露金額,但根據(jù)瑞銀(UBS)分析師蒂莫西·阿庫里(Timothy Arcuri)的估算,蘋果將支付給高通50億至60億美元的“和解費”。并且蘋果還將補足過去兩年“分手期”中使用高通技術(shù)的專利費。

時間往前推移三個月,蘋果公司副總裁、首席訴訟律師克拉爾曾憤怒表示,“無授權(quán),無芯片”是高通商業(yè)模式上很有問題的地方。由于沒有談判的空間,包括蘋果、華為、聯(lián)想在內(nèi)的眾多公司除了接受高通的授權(quán)協(xié)議外,別無選擇。他們就像是被槍抵著腦袋。

蘋果公司副總裁、首席訴訟律師克拉爾。資料圖

由于在5G技術(shù)上的話語權(quán)降低及手機終端廠商抗議等,2017年11月,高通曾下調(diào)包括5G在內(nèi)的標準必要專利許可費費率,即降低了“買路錢”。調(diào)整之后,單模5G手機的實際許可費率為銷售價的2.275%;多模(3G/4G/5G)手機的實際許可費率為銷售價的3.25%。

另外,高通在這次調(diào)整中為每部手機的凈售價設(shè)定了400美元(約合人民幣2818元)的封頂價,也就是說500美元凈售價的智能手機,也是按照400美元來計算。可以說,這項舉措部分“照應(yīng)”了同為美國公司的蘋果。但歷來對供應(yīng)鏈管理強勢的蘋果仍認為這是“霸王條款”,心懷不甘。此后經(jīng)過近兩年博弈,最終還是認了慫。

顯然,蘋果和高通的牽手不是因為“愛情”,而是沒得選。在庫克的領(lǐng)導下,這家美國公司曾一直強調(diào)零部件供應(yīng)商體系的全球化及多元制衡。但在英特爾的5G基帶芯片一次次掉鏈子后,蘋果先后與三星、華為、聯(lián)發(fā)科流傳過5G基帶的“緋聞”。然而最后出于多種因素,還是不得已選擇高通。

4月14日,任正非接受CNBC采訪時表示,華為5G芯片“對蘋果是開放的”。

那么,蘋果遷延婉轉(zhuǎn)背后,英特爾的基帶芯片怎么了?早在2016年,英特爾就稱自己是業(yè)界唯一能夠提供端到端5G解決方案的廠商,表達出一統(tǒng)天下魄力。但三年過后,大家確認了它并不是。有意思的是,在宣布將退出5G智能手機調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)后,英特爾的股價在4月17日最高漲幅達到了6.51%。

華爾街金融寡頭和屆時新任CEO或許認為英特爾應(yīng)該刮骨療毒:一方面,這家公司可能確實缺少移動芯片的基因,過分習慣PC市場的“擠牙膏”式玩法。同時,在移動端擠出來的“牙膏”規(guī)格低、良率差等,歷來飽受大眾詬病。另一方面,英特爾自身也常年處于研發(fā)投入極其巨大,而無法規(guī)?;木置?。

英特爾現(xiàn)任首席執(zhí)行官鮑勃·斯旺(Bob Swan)

在美國,無法維持股價的事業(yè)很難獲得認可。然而,在英特爾掉隊的這一刻,其實是5G芯片剛剛步入正題的階段。目前,能夠推出5G基帶芯片的廠商只有華為、聯(lián)發(fā)科、高通、紫光展訊和三星,儼然初步形成五強格局。但接下來5G在智能終端、IoT和行業(yè)場景應(yīng)用領(lǐng)域,還有很長的路要走?;蛟S有理由相信,掉隊的風險并沒有結(jié)束。

01揭幕:華為、高通“暗戰(zhàn)”

華為披星戴月地研發(fā)芯片,預示著其必將與高通成為“冤家”。2018年2月25日,巴塞羅那MWC前夕,華為在新品發(fā)布會上揭開此前預熱的“One More Thing”神秘面紗——巴龍5G01基帶芯片。從命名看,“巴龍”原本是西藏一座海拔7013米雪山的名字,寓意因難而上,大有和高通“驍龍”一較高下之意。

2018年2月25日,華為發(fā)布的巴龍5G01和5G CPE。

特性上看,巴龍5G01支持全球主流5G頻段,包括Sub6GHz(低頻)、mmWave(高頻),理論上可實現(xiàn)最高2.3Gbps的下載速率。此外,這款芯片同時支持5G獨立(SA)和非獨立(NSA)組網(wǎng),向下兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)。華為官方稱,這是“第一款商用的、基于3GPP標準的5G芯片”。當然,這樣的用語挫傷著高通。

20世紀90年代,高通就開始了對毫米波、MIMO、先進射頻等基礎(chǔ)技術(shù)的研究?;诟鼮樯詈竦募夹g(shù)積累,2016年10月,高通在香港發(fā)布業(yè)界首款5G調(diào)制解調(diào)器驍龍X50。一年后的10月17日,高通又在香港宣布成功基于驍龍X50 5G調(diào)制解調(diào)器芯片組實現(xiàn)全球首個5G數(shù)據(jù)連接。不過,驍龍X50的研發(fā)似乎超前了。

據(jù)悉,5G標準分為R15、R16兩個階段,主要包括NSA和SA標準。2017年12月,3GPP完成了R15 NR NSA標準建設(shè);2018年6月14日,3GPP發(fā)布了R15 NR SA標準。從時間上看,也就是說驍龍X50并非基于3GPP標準。同時,由于其僅支持5G網(wǎng)絡(luò)而不兼容前代網(wǎng)絡(luò),后來也被競爭對手頻頻提及。

不過高通的超前研發(fā)無可厚非。這是由于芯片和終端產(chǎn)品都需要一年到幾年不等的開發(fā)周期,如果等5G標準確定后再進行產(chǎn)品的研發(fā),那顯然難以在5G市場獲得競爭優(yōu)勢。因此,可以看到即便需要面對標準未定帶來的諸多挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈各方早已積極投入5G研發(fā)。

面對華為營銷上的“暗戰(zhàn)”,高通毫不示弱。在巴龍5G01發(fā)布第二天,高通市場營銷高級總監(jiān)皮特·卡森(Peter Carson)在媒體溝通會上一開場就反唇相譏,質(zhì)疑“友商希望能夠重新書寫歷史”的想法不自量力,并直指巴龍5G01的致命弊端:體積比較大,并不適合移動終端的需求。

華為輪值董事長徐直軍

似乎感覺到一些微妙關(guān)系,華為輪值董事長徐直軍、創(chuàng)始人任正非先后表態(tài):華為和高通還是很好的合作伙伴。在2018年華為全球分析師大會上,徐直軍公開表示華為不把芯片定位為一塊獨立業(yè)務(wù),不會基于芯片對外創(chuàng)造收入。此后,任正非也在講話中表示,華為還要買高通5000萬套芯片。

叫板高通背后,華為有自己的底氣。2007年,華為海思開始專攻基帶芯片研發(fā)。2009年11月,華為海思、華為終端等部門正式成立聯(lián)合項目,共同研發(fā)基帶。此后,海思無線芯片開發(fā)部部長王勁與隊友奮戰(zhàn)近千個晝夜后,于2010年推出首款TD-LTE基帶芯片——巴龍700。高通最堅固的防線,被撕開一道口子。

2014年初,海思發(fā)布麒麟910芯片,第一次將基帶芯片和應(yīng)用處理器集成在一塊SOC里。自此,海思開始了智能手機芯片史上一段波瀾壯闊的逆襲。然而,麒麟910發(fā)布當年,被稱作華為研發(fā)中“最能啃硬骨頭”的王勁突然昏迷后,不幸離開了人世。是這些科研人員勤苦奉獻、攻堅克難,構(gòu)建起華為基帶芯片骨骼。

作為PC界芯片大佬,英特爾自然不會缺席這場競爭。2017年11月,一直試圖在移動端芯片上有所作為的這家科技巨頭發(fā)布了旗下首款5G基帶芯片XMM8060,支持最新的5G NR新空口協(xié)議、28GHz毫米波以及sub-6GHz低頻波段,同時還向下兼容2G/3G/4G。英特爾還宣布已成功完成基于其5G調(diào)制解調(diào)器的完整端到端5G連接。

在2018CES上,英特爾秀出了“5G肌肉”,包括5G二合一原型設(shè)計、5G聯(lián)網(wǎng)汽車、5G人臉識別以及平昌冬奧會5G網(wǎng)絡(luò)(全球首個大規(guī)模5G網(wǎng)絡(luò))展示專區(qū)……不過,這些技術(shù)在當時還很難商用。而有報告稱蘋果不滿意XMM8060的散熱功能,于是英特爾果斷放棄、并立馬著手研發(fā)推出第二代5G芯片產(chǎn)品。

整體而言,巴龍5G01的發(fā)布,使得華為與高通、英特爾一道成功進入了5G芯片第一梯隊。不過,通過5G芯片的尺寸對比來看,巴龍5G01芯片尺寸至少是高通、英特爾5G芯片的尺寸四倍以上。顯然,華為在移動端5G芯片上和他們還有著不小距離。

值得注意,華為同期發(fā)布了基于巴龍5G01的5G低頻CPE。這款路由器重量為3公斤,體積為2升,實測峰值下行速率2Gbps,5G高頻CPE峰值數(shù)率也是2Gbps,支持毫米波多頻段、兼容4G/5G。這次,華為搶先在高通和英特爾之前,推出了5G商用終端。

02 起潮:5G基帶密集現(xiàn)身

5G浪潮來臨之際,科技巨頭都能意識到它的重要乃至革命性。為了在下一代移動通信技術(shù)占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢,除了高通、英特爾、華為之外,三星、聯(lián)發(fā)科等廠商也都在加快對移動端5G芯片的布局速度。2018年下半年伊始,在3GPP發(fā)布R15 NR SA標準后,5G基帶芯片開始密集現(xiàn)身。

2018年8月15日,三星推出了旗下首款5G基帶芯片Exynos Modem 5100,采用10nm制程,適應(yīng)全頻段,并向下兼容2G GSM/CDMA, 3G WCDMA, TD-SCDMA, HSPA和4G LTE等不同代別的移動通信標準。基于5G網(wǎng)絡(luò),Exynos 5100可以實現(xiàn)6 GHz以下頻段內(nèi)2Gbps和毫米波頻段內(nèi)6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸。

芯片廠商都在強調(diào)自己“符合標準”,三星也不例外,稱Exynos 5100是全球第一款完全符合3GPP R155G國際標準的5G基帶芯片,并已成功通過5G原型終端和5G基站間的無線呼叫測試。2019年5月,首批搭載Exynos 5100基帶的三星Galaxy S10 5G手機上市,并在之后四個月出貨達到200萬臺。

實際上,集韓國科技資源于一身的三星早在2011年就已開始研發(fā)5G。2013年5月,三星開發(fā)出世界上第一款在毫米波Ka波段工作的自適應(yīng)陣列收發(fā)器技術(shù),用于蜂窩通信,其數(shù)據(jù)傳輸速度比目前的4G網(wǎng)絡(luò)快幾百倍。這項技術(shù)是5G移動通信系統(tǒng)的核心。2017年7月,三星公布了3.5GHz的5GNR基站,為5G商用奠定基礎(chǔ)。

可以看出,三星布局5G、爭搶移動通信市場領(lǐng)先地位的意圖明顯。以往,三星手機通常采取從高通購買及自研芯片的雙重戰(zhàn)略,而后者往往僅限于韓國本土,整體占比很小,三星無疑試圖在5G時代改變這一局面。與華為、高通相似,三星累積了眾多5G專利及技術(shù),有利于其5G基帶及集成5G芯片的研發(fā)。

同樣在去年8月,基于高通驍龍X50芯片獨立模塊實現(xiàn)5G連接的“全球首款5G手機”——聯(lián)想旗下摩托羅拉Moto Z3在美國芝加哥發(fā)布。這意味著,對比華為發(fā)布的5G CPE路由器,高通具備智能手機端的應(yīng)用優(yōu)勢。而就CPE的產(chǎn)品形態(tài),無論是尺寸還是散熱等方面對基帶芯片的要求都低于智能手機。

相比三星,聯(lián)發(fā)科在5G基帶研發(fā)的步調(diào)似乎更快。2018年6月,在4G市場隱忍多時的聯(lián)發(fā)科在臺北國際電腦展上發(fā)布了其首款5G基帶芯片Helio M70。與此同時,聯(lián)發(fā)科敲定和諾基亞、NTT Docomo、中國移動、華為等深入合作,以確保自己不在整個市場處于落后地位。

在性能上,這款芯片基于臺積電7nm工藝打造,在發(fā)熱控制上有不錯的提升,支持5G NR(新空口),并且符合3GPP Release 15 的最新標準規(guī)范。此外,M70下載速率可到5Gbps,包括支持SA和NSA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、Sub-6GHz 頻段、高功率終端(HPUE)及其他5G 關(guān)鍵技術(shù)。

近年來,曾創(chuàng)造輝煌戰(zhàn)績的聯(lián)發(fā)科一直有意與高通競爭,但一直都沒能出現(xiàn)超越高通的技術(shù)及扭轉(zhuǎn)時局,所以素有“千年老二”的稱號。2017年,聯(lián)發(fā)科正式宣布放棄高端處理器芯片的研發(fā),此后開始專注于中端和低端芯片的研發(fā),以獲取市場上的生存空間。

2018年2月,聯(lián)發(fā)科發(fā)布全新一代處理器——Helio P60。這款產(chǎn)品采用四顆ARM A73處理器+四顆ARM A53處理器的八核心架構(gòu),主頻均為2.0GHz,是Helio P系列中功耗表現(xiàn)最好的一款芯片產(chǎn)品。繼續(xù)在中端芯片發(fā)力是聯(lián)發(fā)科目前的主要任務(wù),不過在下一代移動通訊技術(shù)機遇下,5G芯片是聯(lián)發(fā)科的必有動作。

或由于高通、華為、三星、聯(lián)發(fā)科這些對手的壓力,以及蘋果釋放出其5G手機將采用英特爾5G基帶的信號驅(qū)動,2018年11月13日,英特爾發(fā)布了第二款XMM 8160 5G調(diào)制解調(diào)器,適用于手機、PC和寬帶接入網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。按照英特爾的說法,他們加速了該款調(diào)制解調(diào)器的進度,將發(fā)布日期提前了半年以上。

不同于先前發(fā)布的競品5G單模調(diào)制解調(diào)器,XMM 8160無需兩個獨立的調(diào)制解調(diào)器分別進行5G和4G/3G/2G網(wǎng)絡(luò)連接。憑借單芯片多?;鶐芰Γ琗MM 8160將使設(shè)備制造商能夠設(shè)計更小、更節(jié)能的設(shè)備,并且避免了使用單模5G芯片所面臨的設(shè)計復雜度高,電源管理與設(shè)備外型調(diào)整等問題。

在發(fā)布產(chǎn)品時,英特爾曾宣布“5G基帶芯片于2019年下半年交貨”。然而,實際證明與蘋果深度合作多年的英特爾再次掉鏈子。2019年2月23日,英特爾表示,只能為客戶提供“5G基帶樣本芯片”,商用產(chǎn)品要到2020年才能交貨。這為蘋果5G手機計劃蒙上了陰影。

綜上,可以發(fā)現(xiàn)在3GPP發(fā)布了R15 NR SA標準后,即迅速出現(xiàn)了3款5G基帶芯片。在4G時代落寞的聯(lián)發(fā)科再度涌上潮前,試圖在5G時代重新證明自己。三星的觸角再度延伸,試圖在5G上突破以維護“王朝”。而英特爾如果沒有競爭對手壓力,或許還在唱“擠牙膏”的獨角戲。但5G時不我待。

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