眾所周知,智能手機(jī)擁有通訊上網(wǎng)打游戲追劇聊天看小說(shuō)等種種能力,是日常生活中名副其實(shí)的多面手。但大部分人不知道的是,這些能力的實(shí)現(xiàn),同樣需要一種名為“基帶”的東西,如果沒有它,智能手機(jī)也就無(wú)法聯(lián)網(wǎng),與板磚無(wú)疑。
基帶的專業(yè)解釋我們就不過(guò)多贅述了,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是控制手機(jī)信號(hào)的元器件,主要工作就是負(fù)責(zé)完成移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線信號(hào)的解調(diào)、解擾、解擴(kuò)和解碼,可以說(shuō)是非常關(guān)鍵的部位,重要性不言而喻。
01 高通載波聚合技術(shù),5G速率提升最優(yōu)解,就像手機(jī)芯片有強(qiáng)有弱一樣,基帶芯片同樣高低之分。不過(guò),經(jīng)常關(guān)注手機(jī)圈或者半導(dǎo)體行業(yè)的用戶可能都了解,無(wú)論是手機(jī)芯片也好,還是基帶芯片也罷,行業(yè)最優(yōu)方案幾乎都是高通提供的。即便到了5G時(shí)代,高通5G基帶方案也一直是業(yè)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的選擇。根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Counterpoint 2021年第四季度的數(shù)據(jù)顯示,高通以76%的份額在5G基帶芯片出貨量中穩(wěn)居第一,從這里也不難看出,高通在5G基帶方面所取得的成就確實(shí)非同一般。
當(dāng)然,高通基帶能獲得行業(yè)的普遍認(rèn)可,其中很大一部分原因就與基帶自身強(qiáng)悍的載波聚合能力有關(guān)。無(wú)線電頻譜是移動(dòng)通信業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心資源。在5G時(shí)代,在eMBB、mMTC和URRLLC三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景中,行業(yè)對(duì)頻譜資源的需求更加迫切,但頻譜資源是一種稀缺的、不可再生資源,因此又不得不面對(duì)頻譜資源緊張的問題。對(duì)此,業(yè)內(nèi)最直接的做法就是增加頻譜帶寬以及拓展新的頻譜資源,但無(wú)論哪一種方法,其實(shí)都是存在一些限制的,比如載波的帶寬都是協(xié)議好的,無(wú)法隨意改變;而高頻5G的突破也非一朝一夕就能達(dá)到,是一個(gè)緩慢爬坡的過(guò)程。
除了頻譜資源緊張外,各國(guó)各地區(qū)制式也有不同,有的可能在使用FDD(頻分雙工),而有的則在使用TDD(時(shí)分雙工)。但無(wú)論是頻譜差異也好,還是制式不同也罷,總之高低頻譜、FDD/TDD之間會(huì)形成各種頻段組合,這些頻段組合是難以相互覆蓋,所以“網(wǎng)差”可能是一個(gè)很復(fù)雜的問題。正是有著這樣或者那樣的問題,“載波聚合”技術(shù)也就有了它存在的價(jià)值,對(duì)于高通這樣的基帶供應(yīng)商來(lái)說(shuō),支持載波聚合技術(shù)的5G基帶能夠?qū)崿F(xiàn)頻譜效率最大化利用的目標(biāo),確保用戶能夠在日益復(fù)雜的5G場(chǎng)景中依然可以獲得足夠優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn),而且其不僅僅只是提高網(wǎng)絡(luò)速率,同時(shí)還會(huì)保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,讓我們?cè)谟^看4K/8K直播、暢玩AR/VR云游戲時(shí),也能從容應(yīng)對(duì)。
02 不斷進(jìn)化的高通基帶,不斷突破的頻譜聚合能力,高通很早就開始研究載波聚合技術(shù),5G時(shí)代到來(lái)后,高通也陸續(xù)在市場(chǎng)中投放了多代支持5G頻譜聚合的基帶產(chǎn)品,高通基帶的載波聚合能力也在不斷突破中。
比如驍龍X60便支持5G毫米波和Sub-6GHz頻段聚合,利用其載波聚合的特性,兼容更廣泛的頻譜組合,能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商的5G部署提供最高的靈活性,充分利用各頻段頻譜資源。到了驍龍X65時(shí)代,高通基帶在支持5G頻譜聚合方面又有了新的突破。此前高通就曾宣布,他們成功完成了基于5G獨(dú)立組網(wǎng)(SA)模式下Sub-6GHz FDD/TDD頻段和毫米波頻段的雙連接5G數(shù)據(jù)呼叫測(cè)試,將毫米波頻段的大帶寬優(yōu)勢(shì)與Sub-6GHz FDD/TDD頻段的廣覆蓋優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,從而可以滿足更大的帶寬需求,甚至覆蓋到傳統(tǒng)無(wú)線連接無(wú)法觸及的區(qū)域。
早在2016年10月,高通就發(fā)布了全球首款5G基帶驍龍X50,10nm工藝,符合3GPP R15規(guī)范,支持Sub 6GHz、毫米波,支持NSA、TDD,峰值下行速度5Gbps。
2019年2月,高通推出第二代5G基帶驍龍X55,升級(jí)7nm工藝,完整支持2G/3G/4G/5G、NSA/SA、TDD、FDD,并支持4G/5G載波聚合,新增寬帶包絡(luò)追蹤、動(dòng)態(tài)頻譜共享。
一年后,我們看到了第三代驍龍X60,進(jìn)一步升級(jí)為5nm工藝,支持Sub 6GHz頻段TDD-FDD載波聚合、VoNR、全球5G多卡,還有第三代毫米波天線模組QTM535。
又過(guò)了一年,第四代驍龍X65到來(lái),4nm工藝,升級(jí)3GPP R16規(guī)范,下行速度達(dá)到10Gbps,支持更多載波聚合,升級(jí)毫米波天線模組、PowerSave、Smart Transmit、寬帶包絡(luò)追蹤。
作為高通第五代5G基帶方案,驍龍X70特別引入了高通5G AI套件,可以利用AI優(yōu)化Sub-6GHz、毫米波頻段的5G鏈路,提升速度、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、移動(dòng)性、鏈路穩(wěn)健性、能效,并降低時(shí)延。
主要特性包括:
- AI輔助信道狀態(tài)反饋和動(dòng)態(tài)優(yōu)化,提升吞吐量和其他關(guān)鍵性能指標(biāo)。
- 全球首個(gè)AI輔助毫米波波束管理,增強(qiáng)性能,提升吞吐量,擴(kuò)大小區(qū)覆蓋范圍,提高鏈路穩(wěn)健性。
- AI輔助網(wǎng)絡(luò)選擇,支持出色的移動(dòng)性和鏈路穩(wěn)健性。
- AI輔助自適應(yīng)天線調(diào)諧,情境感知能力提高30%,實(shí)現(xiàn)更高的平均速度、更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
智能手機(jī)的快速發(fā)展,之所以有2G、3G、4G、5G之分,除了芯片之外,基帶起到了至關(guān)重要的作用,如果沒有基帶,手機(jī)無(wú)法連接到數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò),也就無(wú)法撥打電話,發(fā)送短信,更無(wú)法上網(wǎng)。這類似于我們每個(gè)家用寬帶的“貓”,負(fù)責(zé)將電信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換,也就是調(diào)制與解調(diào)的作用。
而當(dāng)我們進(jìn)入5G時(shí)代之后,即便一些半導(dǎo)體企業(yè)能研發(fā)出性能強(qiáng)悍的芯片,但卻無(wú)法成功的研發(fā)出時(shí)代環(huán)境下所需要的5G基帶,所以我們能看到一些半導(dǎo)體企業(yè)在基帶研發(fā)方面選擇了退場(chǎng),一些芯片企業(yè)選擇了外掛第三方基帶。而在5G基帶方面,剩下的玩家?guī)缀蹙褪O铝巳A為、聯(lián)發(fā)科、三星和高通。然而,高通在5G基帶方面卻展現(xiàn)出了“蓬勃發(fā)展”的勢(shì)態(tài)。
根據(jù)Counterpoint Foundry和AP/SoC領(lǐng)域發(fā)布的公告顯示,2021年第四季度,高通在基帶芯片市場(chǎng)拿下了76%的市場(chǎng)占比,同比增長(zhǎng)13%,遠(yuǎn)超第二名聯(lián)發(fā)科的18%和第三名三星的4%??梢哉f(shuō),在5G基帶芯片市場(chǎng),高通已經(jīng)形成碾壓之勢(shì)!為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
首先,每年的第四季度,對(duì)于手機(jī)廠家和手機(jī)半導(dǎo)體企業(yè)而言,幾乎都是旺季。全球?qū)π酒男枨蠹眲∩仙?,高通客戶太多,臺(tái)積電產(chǎn)能可能會(huì)有風(fēng)險(xiǎn),三星也放大了產(chǎn)能,不僅高通處理器供貨充足,而且性價(jià)比還很高。此外驍龍888又是高通的首款集成式旗艦5G soc,強(qiáng)悍的性能表現(xiàn),在安兔兔性能排行榜形成了霸榜的趨勢(shì),這給驍龍888旗艦機(jī)型很大的宣傳力度。
其次,提到手機(jī)市場(chǎng)的熱門品牌,蘋果是繞不開的話題,雖然蘋果有自主研發(fā)的A15處理器,但基帶則外掛的是高通X60基帶,iPhone13系列,甚至iPhone12系列在全球火爆的銷量,是推動(dòng)高通基帶業(yè)務(wù)的重要因素之一。
另外,在過(guò)去幾年的時(shí)間里,華為的海思芯片一直是采用自供的方式,但由于海思庫(kù)存緊張,華為的旗艦系列也都在采用高通的芯片及基帶,即便是只有4G功能,這也是推動(dòng)高通基帶芯片市占比上漲的重要因素。
而之所以大家都會(huì)選擇高通,其根本原因就是高通在通訊及半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)積累,因?yàn)椤凹夹g(shù)是永不落伍的財(cái)富密碼”。尤其是在5G時(shí)代,高通將全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體技術(shù)與通訊技術(shù)的整合,在現(xiàn)有的通訊基礎(chǔ)設(shè)施和新技術(shù)之間找到了非常完美的平衡,并將這些研究成果投入到了龐大的市場(chǎng)。
在通信圈有句話叫“4G改變生活,5G改變社會(huì)”?;蛟S這句話不完全正確,但卻訴說(shuō)著一個(gè)基本事實(shí),移動(dòng)通信技術(shù)的每一次躍進(jìn)都會(huì)深刻影響著我們的生活。
2022是全球5G規(guī)?;逃玫牡谌?,自出現(xiàn)以來(lái),5G演進(jìn)的步伐一直未曾中斷過(guò),基于5G技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用和技術(shù)也在各行各業(yè)生根發(fā)芽,推動(dòng)各領(lǐng)域向著智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展??梢哉f(shuō),盡管5G商用的時(shí)間不長(zhǎng),但已經(jīng)初露崢嶸,相信隨著終端應(yīng)用的不斷演進(jìn),勢(shì)必還將帶來(lái)更深刻的社會(huì)變革。
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當(dāng)然,任何行業(yè)的發(fā)展從“0”到“1”再到不斷壯大,都少不了推動(dòng)者和引領(lǐng)者,而在5G發(fā)展的過(guò)程中,高通公司無(wú)疑承擔(dān)著這樣一份職責(zé)。事實(shí)上,高通作為全球最大移動(dòng)設(shè)備芯片供應(yīng)商,在3G、4G時(shí)代就一直占據(jù)著市場(chǎng)主導(dǎo)地位,進(jìn)入5G時(shí)代后,高通公司同樣做了很多努力,在2019至2022近三年的時(shí)間里,高通5G基帶不斷向前演進(jìn),對(duì)于推動(dòng)5G商用、引領(lǐng)5G發(fā)展浪潮,起到了重要的推動(dòng)作用。
移動(dòng)通信技術(shù)的迭代并不是一蹴而就的,既需要有3GPP這樣的國(guó)際化組織制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也需要如高通一樣,在通信領(lǐng)域具有深厚技術(shù)積累,能夠提供前瞻性技術(shù)支持。
在過(guò)去的30多年來(lái),高通在移動(dòng)通信技術(shù)行業(yè)有著開創(chuàng)性貢獻(xiàn),自上世紀(jì)90年代后期開始,高通就已開始對(duì)毫米波、MIMO、先進(jìn)射頻等基礎(chǔ)科技進(jìn)行研究,而這些已經(jīng)成為支持5G發(fā)展的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
同樣地,在5G標(biāo)準(zhǔn)化的制定的過(guò)程中,高通一方面保持與3GPP的緊密合作,另一方面也在不斷推出全新5G調(diào)制解調(diào)器芯片組。
相比高通驍龍Soc,高通基帶則有著更加廣泛的應(yīng)用,不僅安卓機(jī)在用,一些iOS設(shè)備同樣在用,而且高通5G基帶還直接應(yīng)用于汽車、PC、CPE、XR、游戲掌機(jī)、IoT以及其他移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域,換句話說(shuō),除了可以用于手機(jī)領(lǐng)域外,高通5G基帶更多是以面向更廣泛智能終端設(shè)備而存在的。