高通徐皓：毫米波是中國5G的“X變量”

IT時報記者 王昕

“2秒鐘就能下載一部4K電影”，“是4G網速的100倍”，“比你家的固定寬頻速度更快”……媒體常常喜歡用上述文字來向普通消費者介紹5G。

當有一天我們手裡攥著5G手機，身邊的空氣中充滿了5G電波時，我們也許會驚訝地說：“5G體驗為什麽和當初媒體報導的不一樣？我的下載速度怎麽這麽慢！說好的超高網速呢？”

近日，高通中國區研發負責人徐晧接受《IT時報》專訪，作為一個人就擁有800多項專利的“技術狂人”，徐皓早在18年前就參與了5G相關技術的研發，並曾長官多項研究項目、原型設計和3GPP（5G標準組織）標準化議題。

所以，徐皓告訴我們的5G世界，肯定錯不了。

傳說中的5G真的這麽快？

所有人都在期待那個網速爆棚的5G時代，未來會真如我們所期待的那樣嗎？

徐皓解釋，從系統層面來說，當系統中只有你一個人的時候，你可以體會到整個系統的峰值速率，也就是有些新聞媒體報導的極端網速，但實際上一個5G基地台可能會覆蓋很多人，比如在一個商場裡，會有很多人同時使用網絡，每個人分到的速率可能只是峰值速率的1%或者幾十分之一。

“但如果整個系統的容量也大幅提升，能夠同時支持很多人快速地把App等下載成功，那麽整體用戶體驗可能提升好多倍，這是完全可以實現的。”徐皓說，這樣的5G體驗會比目前好很多。

換一個角度來看，其實現在的App很少有需要持續性千兆級速率支持的。“所以我們希望達到的效益是什麽？就是每個人在任何時候能夠達到非常高的速度，但是其佔用系統資源的時間盡可能少。當有足夠大存儲空間的時候，我們也可以先把應用程式下載到手機裡，然後再慢慢讀取。”

無論中國的三大電信運營商，還是來自歐美、日韓的運營商，都已經公布了自己明確的5G商用計劃。與“海外5G”相比，中國第一階段的5G網絡將圍繞6GHz以下頻率展開，而國外運營商則對更高頻率、更高速率的毫米波技術展現出了濃厚的興趣。

基於中國目前頻譜資源實現的最高速率約為5Gbit/s，與理論上最高的20Gbit/s差距還很大，這會讓一些5G用戶失望嗎？

“當我們在做技術的時候，我們會把它能夠達到的最高峰值設計出來，但是如果在頻譜上拿不到這個帶寬，比如說只有10兆或者20兆的帶寬，或者不夠的話，達到5G的峰值速率就會比較困難。如果在低頻段資源有限，那我們為什麽不考慮毫米波？這也是為什麽毫米波在全球眾多國家受到重視的原因之一，因為海外國家也同樣受限於越來越稀缺的頻譜資源。”徐皓強調，“現在我們每個人使用的手機流量、數據都越來越多，我們永遠都不覺得手機流量夠用。當頻譜已經滿足不了你的需求時，就必須要找另外的途徑。”

現在，毫米波在世界其他的區域，比如北美、歐洲和亞洲的某些其他國家，備受青睞。中國第一階段是專注於6GHz以下頻段，但是徐皓覺得毫米波在中國也有廣闊的應用前景。例如，在大型展會、體育賽事等現場，即便電信運營商在會場周圍增設了多輛應急通信車，但會場內的用戶常常仍然覺得網速很慢，難以適應自己的使用需求，而毫米波幾乎就是一個量身定製的解決方案。中國本身就是一個人口眾多的國家，擁有大量密度極高的應用覆蓋場景。

據悉，中國IMT-2020（5G）推進組已經啟動了包括毫米波在內的“室內+外場”測試，從長遠來看，毫米波是中國5G不可能缺席的關鍵技術。“5G頻譜資源稀缺是全球問題，而毫米波的優勢在於頻譜資源非常豐富，而且很多頻譜還未得到利用。毫米波因為頻譜高、帶寬大、速率高，一開始業界會覺得毫米波的技術不夠成熟，而目前這項技術已經越來越趨於成熟。”

什麽樣的手機才能叫“5G手機”？

三星、中興、小米、OPPO、vivo、一加、聯想等廠商紛紛表示將在2019年推出自己的商用5G手機。

5G手機成為消費者對5G時代的另一大期望。

徐皓表示，對上述手機廠商來說，高通提供了統一的解決方案——驍龍855和X50調製解調器的組合。“至於手機的樣式、大小，不同的廠商會有不同的想法或架構，有的要求螢幕大，有的要求厚度薄，有的要求與眾不同的螢幕設計，所以5G手機外觀和工藝設計等將由手機廠商的設計和考量來決定的。手機是一個系統設計，是一個整體組合的概念。”

“從純技術上來說，只要是支持5G的連接，即利用5G的頻譜和帶寬，通過5G的製式來連接基地台，那這個手機就可被稱為5G手機。”徐皓說，但實際上，今天的5G手機僅僅支持5G通訊是不夠的，還要配備高性能的攝影頭以及強大的AI算法，因此5G旗艦手機除了在通信技術上更新換代，其他配置也會相應提高，例如剛剛發布的驍龍855移動平台就不光支持5G通訊，其運算能力也得到很大的提高。

“5G芯片已經可以支持鋼彈數千兆級的傳輸速率，但同時也需要手機其它部件達到類似的指標才行。”

當5G手機遇上AI

當AI已成為智能手機標配的今天，5G和AI的關係也變得密不可分。

“高通對人工智能的投入非常早，大概在十多年前，高通就對初創型的人工智能公司進行了投資，之後也持續地在人工智能方面進行投入。”徐皓介紹，在人工智能界非常有名望的用貝葉斯函數做人工智能技術的Max Welling教授也加入了高通在荷蘭阿姆斯特丹的實驗。

另外，除了這些最基本的人工智能理論研究以外，高通也很注重人工智能在各方面的應用，比如影像和音頻處理領域。“高通會更注重把人工智能技術的應用拓展到每一個人的手中和家裡。”

人工智能有兩種趨勢，一種是在雲端計算。這種模式對於Google、百度、Facebook這種擁有很多雲端數據的公司是一種優勢。高通則代表另一種，高通的優勢在於終端側AI，高通把終端的芯片和AI的處理器做得非常高效、節能，通過支持AI功能的芯片將AI拓展到終端側。

“我們每個人都有手機，家裡可能有智能音箱，有各種智能物聯網設備，甚至還有機器人，以及一些車載智能設備。這些你能想到的終端人工智能的實現，不僅需要有一兩個公司或者幾十個公司在做雲端的處理，更重要的要讓AI體現在終端側。”

對於最新發布的旗艦級驍龍855中的AI性能，徐皓介紹，高通選擇通過多核的異構計算架構，通過CPU、GPU、DSP等不同的模塊來相互配合，提供最合適的計算引擎，進行AI運算。“從測試可以看出，搭載驍龍芯片的手機在性能表現上是最好的。驍龍855移動平台支持第四代多核高通人工智能引擎，實現每秒超過7兆次運算。異構的優勢在於可以綜合考慮定點、浮點運算，8位以及其他位數運算等，因此它是一個非常靈活的架構。在現階段來說，我們認為這種架構是很好的解決方案，而且實踐也證明它的功能非常強大。”

5G到底會給社會帶來什麽？

人們常說，“4G改變生活，5G改變社會”，如果說5G和4G將以不完全相同的方式影響人類，那麽5G到底會給社會帶來怎樣的變革？

“我們首先能看到的5G福利有四個。”徐皓說，第一，5G讓手機擁有更高的連接速率，帶來更好的用戶體驗；5G會給PC應用帶來變革，未來的PC將像現在的手機一樣利用5G隨時隨地連接網絡，實現24小時在線；VR、XR擁有與手機完全不同的體驗，且完全貼合了5G網絡的特點，會帶來沉浸式的體驗；車聯網將引領汽車行業的革命，以實現電氣化、自動化、低能耗，以及更高的安全性，5G的高速率、低時延可以為自動駕駛提供很好的技術支持。

另外很重要的一點是人工智能。如果要很快地把實時的車況、路況等周圍交通環境傳輸到汽車上並作出預警，或者在車與車之間實現很好的交流和溝通，那麽整個系統需要有很好的數據支持平台。“現在如果要實現人工智能以及自動駕駛，要麽就把所有的數據都放在車上處理，要麽以最快的速度把資訊傳送到網絡上、雲端。5G能達到的低時延、高速率的網絡要求，正好能夠提供這些人工智能、自動駕駛需要的技術支持。”徐皓說。

最後一個應用場景是工業物聯網。“我參觀了不少部署機器人的工廠，部署機器人的廠家在接到需求後會把所有的機器人都按需配備完善，提前安排好每一個零件的位置以及精度。現在這些用於生產線的機器人都是用線連接，因為這樣最可靠，不會出任何錯誤。但是如果5G連接能做到跟連線一樣的可靠性，那麽在自動化過程中，所有生產線的組裝或者重組裝會更容易。設備之間的連接轉變會更方便，機器人在工廠中的移動會更自由。”徐皓堅信，5G的應用會對工業自動化帶來革命性的影響。

“有人說5G就像電力一樣，因為它可以提供最基礎的連接支持，是能夠影響各行各業的基礎技術。”徐皓比喻，3G相當於把電腦放在你的手上，那麽5G相當於把電腦放到車上，用現在的通訊技術、處理技術以及處理器，可以實現資訊娛樂或者車載資訊處理，實現車與萬物的連接，那麽將來整車的控制都是數字化的，整個智慧城市和智能交通會與現在的樣子截然不同。

所以，5G對各行各業的影響會融合到一起，並對我們的社會產生影響。