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一周前，曾經(jīng)“大打出手”的高通與蘋果再次牽手，也宣示蘋果與英特爾在 5G 芯片合作的破裂。
隨后，英特爾宣稱退出 5G 手機(jī)調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)，并會(huì)加強(qiáng) 4G 調(diào)制解調(diào)器的研發(fā)拓展，但公司仍會(huì)關(guān)注 5G 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)施業(yè)務(wù)。
據(jù)英特爾官方說(shuō)法，之所以做出這樣的決策，是因?yàn)闆](méi)有可觀的盈利模式。是否盈利無(wú)非兩個(gè)條件，一是市場(chǎng)需求量，二是成本。實(shí)際上，英特爾退出 5G 基帶芯片也早有端倪，在今年 2 月份的 MWC2019 巴展期間，英特爾透露與紫光展銳的 5G 合作已經(jīng)終止。而紫光展銳也在同一天發(fā)布了其首款 5G 多?；鶐酒?，并宣稱完全自主研發(fā)。
英特爾退出后，全球 5G 基帶大規(guī)模商用的玩家就剩下了 5 位：中國(guó)大陸的華為海思和紫光展銳、美國(guó)的高通、韓國(guó)的三星、以及中國(guó)臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科。
放眼全球，即使強(qiáng)如英特爾，在 5G 基帶芯片的研發(fā)過(guò)程中也頗為不順，由于種種原因以“失敗”告終，5G 基帶芯片有這么難嗎？
基帶芯片開發(fā)有多難？
什么是基帶芯片？要想使手機(jī)具備最基本的打電話和發(fā)短信功能，就需要手機(jī)有射頻部分、基帶部分、電源管理、外設(shè)、軟件。其中射頻部分和基帶部分是基帶芯片的核心。射頻部分一般是信息發(fā)送和接收的部分；基帶部分一般是信息處理的部分?；鶐酒褪怯脕?lái)合成即將發(fā)射的基帶信號(hào)，或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼。
說(shuō)白了，基帶芯片就如同一個(gè)翻譯官。
為什么基帶芯片開發(fā)這么難？
如果僅僅是單一網(wǎng)絡(luò)單一頻譜可用的話，只是做到能用的地步并不難。問(wèn)題是能用不是目的，可用才是關(guān)鍵。要想開發(fā)一個(gè)可以正式商用的基帶芯片，就沒(méi)那么簡(jiǎn)單了。作為一個(gè)通信系統(tǒng)內(nèi)的芯片，它必須支持全模全頻段，包括美洲頻段，歐洲頻段，中國(guó)頻段。
更麻煩的是除了這么多網(wǎng)絡(luò)制式之外，還包括不同通信設(shè)備的設(shè)備兼容。包括愛(ài)立信、華為、中興等。由于運(yùn)營(yíng)商在組網(wǎng)時(shí)所用設(shè)備的不確定性，所以最保險(xiǎn)的方式就是全設(shè)備兼容支持。
除此之外，雖然大家都是按 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議開發(fā)的，但是協(xié)議上很多內(nèi)容是很模糊的，這樣理解也對(duì)，那樣理解也沒(méi)錯(cuò)，這就造成了都是按 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議做出來(lái)的設(shè)備在細(xì)節(jié)上有很大的差異，也是造成不同廠商有兼容性問(wèn)題的原因。
到了 5G 時(shí)代，5G 基帶芯片的研發(fā)難度更是劇增。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)說(shuō)，相比 4G，5G 的研發(fā)是顛覆性的。以前的芯片研發(fā)過(guò)程是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)做自上而下的設(shè)計(jì)。到了 5G 時(shí)代，并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，直到 2018 年 6 月首個(gè) 5G 標(biāo)準(zhǔn)才正式凍結(jié)。而這期間，對(duì)于研發(fā)來(lái)說(shuō)，需要一邊參與解讀 5G 標(biāo)準(zhǔn)，一邊開展 5G 研發(fā)。
其次，從技術(shù)端方面來(lái)看，5G 的終端復(fù)雜性比 4G 更高。5G 的運(yùn)算復(fù)雜度比 4G 提高了近 10 倍，存儲(chǔ)量提高了 5 倍。同時(shí)還得保證多種通信模式的兼容支持，以及各個(gè)運(yùn)營(yíng)商組網(wǎng)的需求。
目前國(guó)內(nèi) 4G 手機(jī)所需要支持的模式已經(jīng)達(dá)到 6 模，到 5G 時(shí)代將達(dá)到 7 模。中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信三大運(yùn)營(yíng)商的 4G/3G/2G 網(wǎng)絡(luò)包括 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，可以說(shuō)測(cè)試一顆芯片要跑遍全球運(yùn)營(yíng)商。
第三，從功耗方面來(lái)看，5G 的功耗也是一個(gè)必須要攻克的難題。5G 終端的處理能力是 4G 的五倍以上，但隨之而來(lái)是如何平衡功耗和系統(tǒng)散熱的問(wèn)題。因此在做芯片設(shè)計(jì)的時(shí)候，一方面通過(guò)制程工藝提升降低功耗，另一方面在芯片方案中加大電池容量和充電能力，同時(shí)匹配快充功能。
5G 芯片的研發(fā)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，除需要長(zhǎng)期投入之外，還需要軟件、硬件、測(cè)試、多媒體等不同領(lǐng)域的工程師共同協(xié)作。這不僅考驗(yàn)著工程師和研發(fā)團(tuán)隊(duì)的實(shí)力，也考驗(yàn)著芯片廠商的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，缺一不可。
面對(duì)高難度的基帶芯片研發(fā)，失敗者不在少數(shù)。
失敗者的身影還歷歷在目
十幾年前，有很多著名的芯片公司都銷售智能手機(jī) CPU，但最終卻不得不退出這個(gè)市場(chǎng)，其中很重要的一個(gè)原因就是它們?cè)诨鶐酒拈_發(fā)上跟不上潮流，不提當(dāng)今的 5G ,曾經(jīng)的 4G LTE 基帶就是一個(gè)極難的門檻。
諾基亞最初是想自己研發(fā) 4G LTE 基帶芯片的。在諾基亞將手機(jī)部門賣給微軟的時(shí)候，基帶進(jìn)展就十分緩慢。
2010 年，當(dāng)時(shí)的諾基亞西門子公司將這個(gè)部門賣給了日本瑞薩公司。過(guò)了三年，這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)還是沒(méi)有進(jìn)展，于是在 2013 年日本瑞薩公司將這個(gè)部門賣給了美國(guó)博通公司。
在博通又研發(fā)了一年，仍然沒(méi)有進(jìn)展，博通公司就把這個(gè)部門解散了，徹底放棄 4G 基帶。
由此可見(jiàn)，基帶的研發(fā)不是隨便一個(gè)半導(dǎo)體企業(yè)就能做的，持之以恒的資源投入也無(wú)法保證會(huì)出結(jié)果。
正因?yàn)?5G 芯片的研發(fā)有著讓人意想不到的艱難，這也決定了在 5G 競(jìng)爭(zhēng)入局的高門檻，只有少部分有積累實(shí)力強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手才能參與其中，入局者只會(huì)越來(lái)越少。如今在這場(chǎng)戰(zhàn)局中，隨著英特爾的退出，全球 5G 商用格局基本成型，只剩下高通、三星、聯(lián)發(fā)科、華為、紫光展銳這五位。
5G 芯片的競(jìng)爭(zhēng)格局僅剩 5 家
從發(fā)布時(shí)間來(lái)看，高通和三星算是領(lǐng)先了對(duì)手。
2017 年 10 月，高通正式拿出全球首款 5G 基帶芯片 X50。它采用 28nm 工藝制造，峰值達(dá)到 5Gbps，但不支持 4G/3G/2G ，只能采用“外掛”形式。
隨后，2018 年 8 月 15 日，三星也發(fā)布了 5G 基帶 Exynos Modem 5100，采用自家 10nm 工藝制程。
而近年來(lái)有些低調(diào)的聯(lián)發(fā)科也已公布了自家 5G 基帶 M70，采用臺(tái)積電 7nm 工藝制程。聯(lián)發(fā)科首席執(zhí)行官表示，M70 將于 2019 年上半年正式投入生產(chǎn)，預(yù)計(jì)下半年量產(chǎn)商用。
1 月 24 日，被業(yè)界寄予厚望的華為消費(fèi)者業(yè)務(wù) CEO 余承東正式面向全球發(fā)布了基于 7nm 的 5G 多模終端芯片——Balong 5000（巴龍 5000），并展示了基于該芯片的首款 5G 商用終端——華為 5G CPE Pro。它不僅是世界上首款單芯片多模 5G 基帶芯片，同時(shí)還支持 2G、3G、4G、5G 合一的單芯片解決方案，能耗更低、性能更強(qiáng)。
相隔不久，紫光展銳在 MWC 2019 世界通信大會(huì)期間，發(fā)不了首款 5G 基帶芯片“春藤 510”。春藤 510 基帶芯片采用臺(tái)積電 12nm 制程工藝，支持多項(xiàng) 5G 關(guān)鍵技術(shù)，單芯片統(tǒng)一支持 2G/3G/4G/5G 多種通信模式，符合最新的 3GPP R15 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，支持 Sub-6GHz 頻段、100MHz 帶寬，同時(shí)支持 5G SA 獨(dú)立組網(wǎng)、NSA 非獨(dú)立組網(wǎng)兩種組網(wǎng)方式，是一款高集成、高性能、低功耗的 5G 基帶芯片。
從芯片制程來(lái)看，高通、華為和聯(lián)發(fā)科為 7nm；三星和英特爾 10nm。
5 家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，華為海思以華為終端為主，三星自產(chǎn)自銷，事實(shí)上的供應(yīng)商只有紫光展銳、高通和聯(lián)發(fā)科。不過(guò)，不久前任正非表示華為 5G 基帶芯片將對(duì)包括蘋果在內(nèi)的第三方開放，供應(yīng)商格局或許有變。
華為開放基帶的影響
在蘋果與高通再次牽手之前，相關(guān)報(bào)道指出，蘋果與三星接觸欲商量洽談購(gòu)買基帶芯片，但三星卻以產(chǎn)能不足為由回絕了蘋果的訂單。從市場(chǎng)戰(zhàn)略考慮，在 5G 發(fā)展前期三星的 5G 基帶有很大概率是不對(duì)外供給的。
在蘋果公司面深陷 5G 基帶芯片供貨問(wèn)題時(shí)，華為伸出援手，表示自己的基帶芯片可以向包括蘋果公司在內(nèi)的第三方出售。
在三星與華為的一正一反的兩種態(tài)度上，似乎可以說(shuō)明華為對(duì)其自身知識(shí)產(chǎn)權(quán)的態(tài)度發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。
我們知道，華為的麒麟 980 和基帶芯片，一直以來(lái)都是不對(duì)外供應(yīng)的。而華為作為一家通訊公司，很多人對(duì)其也并不了解。
實(shí)際上，以手機(jī)為主的消費(fèi)電子只是華為的副業(yè)，華為通信部門才是公司的根基。在通信領(lǐng)域，華為不僅僅是設(shè)備制造商，而是 4G 和 5G 唯二的核心專利擁有者。而且華為擁有從標(biāo)準(zhǔn)到產(chǎn)品的完整產(chǎn)業(yè)鏈，也是目前 5G 商用設(shè)備最成熟也可以說(shuō)唯一方案提供商。
如若華為基帶芯片的產(chǎn)能達(dá)到需求，開放售賣，則是唯一一個(gè)能夠在 5G 終端市場(chǎng)抗衡高通的企業(yè)，也會(huì)給眾多手機(jī)廠商帶來(lái)不同的選擇。
總結(jié)：移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)到 5G，手機(jī)基帶芯片的集成度越來(lái)越高，基帶平臺(tái)廠商大玩家如今只剩下 5 家，其中歐洲已基本出局。鑒于華為與三星的自產(chǎn)自銷需求，事實(shí)上可選擇的供應(yīng)商只有紫光展銳、高通和聯(lián)發(fā)科。手機(jī)基帶芯片已經(jīng)變成了賣方市場(chǎng)，這也是蘋果不得不再次投入高通懷抱的主要原因。5G 的爭(zhēng)奪，關(guān)系信息產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。
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