2019年4月17日，科技界發生了三件與5G手機基帶芯片相關大事：1、高通與蘋果之間的專利授權糾紛終於達成和解；2、英特爾宣布退出5G智能手機調製解調器業務；3、紫光展銳春藤510完成5G通話測試，離商用再進一步。而這三個消息的背後，則是全球5G基帶芯片格局的進一步洗牌。
其中前兩件事頗有關聯：一方面，英特爾在5G手機基帶開發上遇阻，另一方面蘋果對英特爾5G基帶芯片信心不足，再加上蘋果急於推出5G版iPhone，以免在5G競爭中落後。因此，蘋果不得不選擇與高通和解，而這也意味著蘋果基本放棄了英特爾的5G基帶芯片，而這也直接導致了英特爾在同一天，不得不宣布退出5G手機基帶芯片領域。
英特爾公司首席執行官司睿博（Bob Swan）表示：“我們對於5G和網絡‘雲化’的機遇感到興奮，但對於智能手機調製解調器業務而言，顯然已經沒有明確的盈利和獲取回報的路徑。5G依然是英特爾的戰略重點，我們的團隊已經開發了一系列有價值的無線產品套件和知識產權。我們正在評估我們的選擇，讓創造的價值得以實現，包括在一個5G世界中廣泛的、以數據為中心的平台和設備的機遇。”
此外英特爾還表示，將繼續履行對現有4G智能手機調製解調器產品線的客戶承諾，但不會在智能手機領域推出5G調製解調器產品，包括最初計劃於2020年推出的產品。
顯然，蘋果與高通的複合，使得英特爾在5G手機基帶芯片上的巨大投入“打了水漂”。要知道，英特爾的手機基帶芯片一直以來就只有蘋果這一家手機客戶，而且為了拿下蘋果的訂單，英特爾的此前的基帶芯片業務根本不怎麽賺錢。所以，在蘋果與高通和解的同一時間，英特爾也正式宣布退出5G手機基帶芯片領域。
值得注意的是，在今年2月份的MWC 2019巴塞展期間，英特爾就被傳出與紫光展銳的5G合作項目已經終止，隨後，雙方也確認了這一消息。而紫光展銳也在同一天發布了其首款5G多模基帶芯片——春藤510，這也是展銳完全自主研發的一款5G基帶芯片。
現在看來，當時英特爾似乎就已經計劃退出5G手機基帶芯片領域。
而在英特爾退出後，全球5G手機基帶芯片玩家就只剩下了5位：中國的華為海思和紫光展銳、美國的高通、韓國的三星、以及中國台灣的聯發科。
其中，到目前為止，華為海思的巴龍基帶芯片以及三星的基帶芯片基本都是供自己家的手機產品使用。這也意味著，在公開市場上，眾多手機廠商能夠選擇的5G基帶芯片供應商就只有高通、展銳和聯發科。
目前高通的首款5G基帶芯片——驍龍X50已經商用，而展銳的5G基帶芯片春藤510和聯發科的5G基帶芯片Helio M70的進展則相對落後，預計將於2020年才能商用。
但是需要指出的是，高通的驍龍X50只是一款5G單模芯片，其無法向下兼容4/3/2G網絡，如果要實現，還需要另外加一個4G基帶芯片配合，這也使得成本大幅上升。而相比之下，展銳春藤510和聯發科Helio M70都是5G多模基帶芯片，則沒有這些問題。
所以高通計劃在年底推出新一代的5G多模基帶芯片驍龍X55，但是這款新芯片的商用可能也要等到2020年初。所以從5G多模基帶芯片的商用進程上，展銳與聯發科似乎並不比高通慢多少。
更為值得高興的是，就在同一天，展銳宣布春藤510已經完成5G通話測試，這也意味著其距離商用再進一步。而芯智訊在不久前的對展銳市場副總裁周晨專訪時，其也透露將會在2020年推出整合5G基帶芯片的手機SoC產品。非常值得期待！
5G芯片的研發門檻有多高？
早在2G/3G時代，市場上的手機基帶芯片供應商原本有十多家之多，但每一代的技術升級，基帶芯片廠商所面臨的技術挑戰也是越來越大，所需要專利儲備以及研發投入也呈直線上漲，門檻也是越來越高，如果沒有足夠的出貨量支撐，那麽必然將難以為繼。因此，每一代通信技術的升級，都伴隨著基帶芯片玩家的大洗牌。
比如在3G轉向4G的這個階段，博通、TI、Marvell、Nvidia等曾經的手機基帶芯片廠商都相繼都退出了這個市場。而且，在這之後也再有沒有新的玩家進入這個市場。
同樣，在4G轉向5G的階段，有玩家退出也不足為奇。
“由於5G與3G、4G標準要求大為不同，5G不僅要追求更高的數據吞吐量，還要具備更大的網絡容量與更好的服務質量（QoS），因此5G基帶芯片的研發設計會比3G/4G更為複雜。因為，以往移動通信技術的升級換代，重點都放在帶寬升級，以便提供給用戶更快的行動上網服務。但是在5G時代，為滿足各種物聯網應用的需求，移動網絡不僅要支持更高的帶寬，還要具備更大的網絡容量、更低延遲、更穩固的聯機。”
“這對基帶芯片的設計來說，意味著處理器本身必須具備極高的彈性，以便支持eMMB、URLLC與mMTC等不同的5G規格，但同時又要有很好的性能表現，否則數據吞吐量將無法達到5G要求的水準。傳統上，這兩個需求是矛盾的。為了解決這個問題，基帶芯片的設計架構將尤為關鍵，不同芯片廠商的設計架構也將會有所不同。”
以多頻段兼容帶來的設計複雜度為例，3GPP制定的5GNR頻譜有29個頻段，據了解這些頻段，既包含了部分LTE頻段，也新增了一些頻段。而且各個國家和地區的頻段也不相同，所以芯片廠商需要推出的5G基帶芯片，需要是一個在全球各個區域都能使用的通用芯片，即可以支持不同國家和地區的不同頻段，多頻兼容就增加了在芯片在設計上的難度。
同樣，支持的通信模式的增加也使得設計難度有所增加，5G基帶芯片需要同時兼容2G/3G/4G網絡，目前國內4G手機所需要支持的模式已經達到6模，到5G時代甚至可能要超過7模。而要保證各種模式在全球各國國家都能夠正常工作，這就需要在聯合全球眾多的運營商在全球各地進行場測，非常的費時費力。
對於“5G芯片研發究竟有多難，為什麽沒有新玩家加入”的這個問題，此前周晨在接受芯智訊採訪時也曾表示：“因為這個需要上億美金的研發投入，而且你隻從5G做起也不行，你還得把前面的2/3/4G全補上。那前面可不就是上億美金的事了。另外，我們還需要花很高的代價去和全球的運營商去做測試。需要我們的工程師去到全球各地進行場測，然後不斷的發現問題解決問題。我們常年都有人在全球各地去做這種現場測試，這種積累，真的是需要時間的。”
整體而言，5G時代對於數據傳輸量和傳輸速率的要求都非常高，而且還需要向下兼容，除了上述提到的幾點，像5G基帶芯片內建的DSP能力是否足以支持龐大的資料量運算，芯片在滿足足夠的運算效率時牽涉到的系統散熱問題。對於5G的終端來講，由於處理能力是4G的五倍以上，功耗也是必須要攻克的難題等等，都是設計難點。
另外，需要注意的是，在基帶芯片的研發上，如果要想不掉隊，往往需要在每一代通信標準制定之前數年就進行大量的預研投入。而為了進入5G第一梯隊，早在2014年12月，展銳就正式啟動了5G研發，組建了5G團隊。而此時，距離首個5G標準正式凍結還有近4年的時間。所以，在這期間，對於研發來說，需要一邊參與5G標準制定和對於5G標準進行預判，一邊開展5G研發。為了解決這個問題，紫光展銳成立了專門的核心技術預研及標準化團隊，採用雙向解讀的討論形式，幫助研發團隊正確的理解5G標準。
周晨也表示：“一開始是做一些基礎的算法，包括對協議的解讀，然後去做算法，對於不同的原型進行驗證。大約前兩三年都是在做這些事情，因為那個時候標準也沒確定。然後是考慮要做芯片，也就是工程化。一旦到工程化人力的投入就大了，要考慮到後續的硬體的參考設計，做成什麽樣的參考樣機，整個測試計劃是怎樣的，要投幾版芯片等等。最終才有了展銳自研的春藤510的推出。”
5G芯片已是各個國家的“國之重器”
我們都知道，第一次工業革命是源於蒸汽機的發明，第二次工業革命是源於電力的發明和廣泛應用，第三次工業革命則是由計算機及信息技術驅動的，那麽第四次工業革命的核心驅動力將會是什麽？
有人認為是人工智能、也有人認為是物聯網、還有很多人認為是5G技術。而在筆者看來，不管是哪個技術，其背後推動這些技術發展的根源還是得益於數據的爆炸式增長。而未來萬物互聯以及海量數據的傳輸則離不開5G通信技術。
所以，我們可以看到的是，目前各個國家都在加緊布局5G，以其在未來的5G競爭當中取得領先優勢。
不久前，為確保美國在5G領域的領導地位，美國總統川普和FCC主席Ajit Pai還在白宮宣布擴大5G計劃，將以“非常大膽的行動”釋放5G無線頻譜和鼓勵5G投資。據介紹，美國無線行業計劃在5G網絡上投資2750億美元，這將快速為美國創造300萬個工作崗位，並將帶來5000億美元經濟收益。川普還表示：“美國必須要贏得5G比賽，這是一場我們將贏得的比賽，但我們不能休息，比賽還沒結束。”足見其對於5G的重視程度。
而對於5G技術來說，其核心關鍵技術則在於5G芯片。在信息價值以及通信安全越來越被各國重視的當下，決定未來5G通信競爭關鍵的5G芯片早已成為各個國家的“國之重器”。
而從目前5G基帶芯片的市場格局來看，隨著英特爾的退出，美國目前就僅剩高通一家在獨立支撐（當然，在5G射頻器件這塊美國廠商仍有著強大的優勢）！而中國目前則有華為海思、展銳（這裡補充一下，目前展銳已經補上了全網通這個短板，後續有望在國內市場打開局面）、聯發科三家。
特別值得一提的是，中國的華為在整體5G技術（包括基地台、基帶等眾多相關技術）的競爭當中已經脫穎而出，並且大有趕超高通之勢。這也是為什麽美國在全球範圍內極力排擠華為5G的關鍵。
總結來說，芯片是現代科技發展的基石，高端芯片更是各國科技競爭的關鍵。一直以來，美國對於很多高端芯片都有出口管制，限制對外出口，即便是一些允許出口的芯片，美國隨時也可能會進行限制出口。所以，在很多的關鍵領域，掌握自主芯片就顯得尤為重要。之前的“中興事件”也讓大家深刻的認識到了這一點。
而在全球信息化、數字化、萬物互聯的趨勢之下，5G通信芯片已成為了當下各國科技競爭的關鍵性技術，對於國家的科技、經濟發展，保障國家安全都具有十分重要的意義，豈能不掌握在自己的手裡？
值得高興的是，在目前的5G基帶芯片5分天下的競爭格局當中，中國大陸憑借華為海思和展銳已經取得兩席，再加上中國台灣的聯發科，可謂是五分天下有其三！當然，這也只是一個階段性的局部勝利，因為在5G手機基帶芯片之外，中國在很多芯片領域仍落後於美國，更為重要的是，競爭仍然在繼續！我們仍需砥礪前行！
編輯：芯智訊-浪客劍
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