高通骁龙X60解析,第三代5G展示了怎样的未来

原标题:高通骁龙X60解析,第三代5G展示了怎样的未来

2020年2月18日,因为最近的特殊情况显得有些沉寂的手机行业,迎来了一枚重磅炸弹。就在当日晚间高通方面突然宣布,推出第三代5G基带到天线的整合解决方案——骁龙X60 5G调制解调器及射频系统(以下简称“骁龙X60”)。一时间,“首发5nm制程基带芯片”、“首个支持全5G主要频段载波聚合”、“支持VoNR 真5G网络通话”等特性不仅开始在业内人士的朋友圈刷屏,也引发了大量消费者和潜在用户的关注。

骁龙X60到底强不强?其实简单来说,它“可能”是当前整个行业中从技术到实际体验都最为完善的5G基带、射频,以及天线解决方案,同时也暗示了未来“完全体”5G网络与5G旗舰机型的形态,其实对于大多数的消费者而言,了解到这个层面上也就够了。但如果你还想真正去一窥高通藏在骁龙X60里那些关于手机行业,关于5G方面体验的庞大信息量,那么就请稍微耐心一点,看完我们三易生活今天的这篇解析吧。

  • 全球首款5纳米手机芯片,不只是“先进”这么简单

对于大部分消费者来说,骁龙X60这次的制程工艺显然是最容易吸引眼球的。毕竟这是当前整个通信行业的第一款5纳米制程基带,同时也是目前民用领域实际发布的第一枚5纳米芯片。

5纳米制程的好处有哪些?这其实是个相当无聊的问题,无非就是性能更高、功耗更低、芯片体积更小。但是“第一个用上5纳米制程”的意义,就远不只是产品更新换代这么简单了。一方面来说,作为最新半导体制程的“吃螃蟹者”,既意味着高通必须早在数年前就开始针对5纳米工艺设计芯片,同时也意味着他们必须承受率先量产所伴随的极高成本和极低良品率。说白了,就是要在黑暗中探索技术的可能性,并在生产过程中“摸着石头过河”。

那么问题就来了,为什么高通会付出这样的代价呢?首先,这说明对于当前以及未来的5G技术和5G芯片来说,更先进及更强的半导体制程需求依然迫切,哪怕用大笔的投入作为代价,只要研制能成功、产品能量产,就能带来巨大的性能增益。其次,众所周知,现在的整个产业链都因为特殊原因的冲击导致开工率严重不足,而此时高通选择公布采用新制程的芯片,也无异于给行业、特别是给半导体代工厂们注入了一剂“强心剂”。事实上跟据相关媒体的报道显示,高通此次骁龙X60的订单,将会同时由台积电与三星两家代工厂分包生产。

当然,我们可以说,整个业界或许只有高通才会有这么大的芯片需求,其他厂商本就没有必要采取这种“通吃”的战术来确保产能。但大家要知道,最先进的产线本身就只有那么一点,谁能先抢到、谁能先生产、谁就能够保证更多的产能分配,也能与代工厂建立更深的技术合作和联系。而“吃螃蟹”所带来的潜在竞争优势,自然也就不仅仅只是宣传和出货时间稍早一点这么简单了。

  • 全频段载波聚合? 其实就明示了5G网络的未来

如果说积极采用最新制程和争抢5纳米的宝贵产能,是骁龙X60在半导体生产端打下的一枚楔子,那么这一次高通在功能、或者说性能上的最大亮点“全频段载波聚合”,就足以令外界看到全球各国5G制式,或者说消费者实际可感的5G网络未来。

何谓全频段?简单来说,根据国际标准化组织的相关文件显示,5G网络所使用的无线电频段大致上来说可以被划分为两段,一段是频率为450MH至6GHz的FR1频段,也叫“Sub-6GHz(就是6GHz以下的意思)”,另一段是24.25GHz至52.6GHz的FR2频段,也就是俗称的mmWave或毫米波。由于这两个无线频段之间的差异过于巨大,它们所需要使用的天线模组、无线前端芯片,以及基站设备等等其实是完全不同的。

之所以这两个频段都被纳入5G标准中,主要的原因在于他们其实都存在一些先天的问题。比如Sub-6GHz频段上其他的无线设备(比如电台、卫星通讯等)实在是太多太杂,干扰严重不说,频谱带宽也不够用,如果单以Sub-6GHz组网,直接的结果就是网速相比4G时代末期其实不会有特别大的提升。比如国内市场现在所使用的5G网络,运营商给定的最大连接带宽就被限制到了1Gbps,不仅远未达到5G标准规定的20Gbps,甚至比一些建设的比较好的4G网络还慢(韩国的4G网络最高能到1.2Gbps)。而相比之下,毫米波频段以前用得极少,频谱资源丰富且干净,能够轻松把5G网络的实际连接带宽提升到7Gbps的水平,但其缺点是信号差、覆盖面积小,需要建设更多的小微型基站设备进行覆盖。

我们之前统计的5G处理器芯片方案的性能对比,可以看到有些方案不支持毫米波

于是乎在这样的技术背景下,无论是手机厂商还是芯片供应商其实都面临着一个抉择。很多厂商选择只支持Sub-6GHz频段,因为这样可以大大降低生产成本,并简化手机设计,他们“赌”的是目标市场所在的区域短时间内不会部署毫米波网络。但高通是没法做这个选择的,因为他们的芯片及基带产品需要卖给全球的相关企业,“5G全球通”是最起码的技术要求,而在此基础上的进一步研发,则代表了高通对于5G未来组网模式的预测。以此次的骁龙X60为例,它不仅实现了对Sub-6GHz、毫米波频段、NSA、SA组网的全支持,还首次实现了Sub-6GHz与毫米波同时在网、速率叠加的特殊功能,这就是“全频段载波聚合”。

从消费者的实际体验来说,全频段载波聚合最大的优势,就在于能同时连接Sub-6GHz和毫米波基站,实现更好的信号强度及网速叠加。然而在这个功能背后透露出的,其实是高通对于未来5G组网形态的判断,即毫米波和Sub-6GHz会在同一个市场、同一个国家、甚至同一个城市中同时得以应用。其中人口密度大、对网速要求高的片区,可能会采用毫米波方案,而人口密度小,更注重组网成本的片区,则会采用Sub-6GHz基站,两者之间相辅相成,因此自然也就要求相应的5G设备必须同时兼容双制式、且具备自动切换,甚至是同时连接的能力。

听起来是不是觉得有点遥远?然而只要稍微搜索一下公开资料就不难发现,在2019年11月初的中国国际信息通信展览会期间,IMT-2020(5G)推进组5G试验工作组组长、中国信通院技术与标准研究所副总工程师徐菲在相关报告中,就专门提到了早在2019年年内,国内关于5G毫米波的主要功能、设计和性能测试就已经“比预期计划大大提前完成了”。而根据之前的工作规划,在2020年到2021年间,中国5G毫米波网络的场景验证就会开启——换句话说,依照此前Sub-6GHz网络从场景验证到开启商用的速度推算,最快2021年,我们就会用上毫米波5G网络,而这也意味着对于彼时的5G手机来说,“是否支持毫米波”以及“毫米波和Sub-6GHz能否能叠加”,或将会是直接影响设备5G信号及速度体验的两大门槛。

  • 最后,我们要来说道说道这个“第三代5G”

讲完了高通骁龙X60最为显著的两大功能改进,我们不妨来聊聊其这一次的名号了。没错,就是那个“第三代5G调制解调器及射频系统”。

讲真,如果不是因为业界此前有“双模”、“第二代5G”的所谓“争议”,骁龙X60这次在发布信息里自称“第三代”,本来是没有任何歧义的。毕竟早在2016年5G标准都还没完全定下来的时候,高通就已经首发了骁龙X50 5G基带,去年他们又更新了第二代基带产品骁龙X55,那么从高通自家的产品规划来说,无论从制程技术上还是从功能上,骁龙X60作为第三代5G基带与无线方案,自是理所当然。

但是正因为行业中对于5G设备的宣传,在此前出现了一些有趣的插曲,高通此次发布骁龙X60 5纳米5G基带时选择强调“第三代”也就显得多了一层意味。

5G技术到底能不能分“代”数?从某种程度上来说,还真可以。这是因为一方面3GPP组织早在制定5G标准时本来就采取了“分步走”的策略,比如最早定下来的就是NSA(非独立)组网,用于手机上的超宽带技术标准,后来才补充了SA(独立组网)的相关协定,再后面还有用于物联网的大连接方案,以及用于车联网的低延迟方案至今还没完全落地。另一方面来说,由于各国各地当前都看重5G对经济所带来的拉动作用,所以也纷纷在加快建设5G网络——不管技术是不是最终正式版本、也不管功能上还全不全,反正有什么就先建什么,让消费者先用着再说。

如此一来当然也就意味着,与此前的3G和4G时代相比,如今商用的5G技术尚且还是个“不完全版”,需要一边建设一边根据最新的行业标准进行改进。而从消费者的体验出发,将NSA单模Sub-6GHz、NSA/SA双模Sub-6GHz、NSA/SA双模Sub 6GHz+毫米波依次称之为第一代、二代和三代5G网络虽然不太严谨,自然也没有大毛病了。

5G应该是拿来用的,而不是卖手机的噱头

是的,眼尖的朋友可能注意到了,我们三易生活虽然赞同“是否支持双模5G”可以作为一代与二代5G之间的区分点,但我们并没有提到制程或者基带是否集成之类的其他条件。因为我们一直认为,给5G标准及设备人为地划分“代数”,其目的只应该是为了展示不同时期5G设备在网速快慢,和支持网络制式的多寡上的变迁和区别,毕竟这样可以让消费者一眼就明白,自己所购买的“第X代”5G手机或5G路由器,是否兼容最新的网络、是否能够实现出国漫游(5G全球制式)等关键性的使用体验。至于那些掺杂了“私心”,对于网络性能没有帮助、甚至可能扯后腿的限制条件,还是不要提了为好。毕竟消费者并不傻,花钱买的理应是体验,而不是别的什么东西。

【本文图片来自网络】

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