5G芯片进入三国杀时代,未来谁主沉浮?

手机芯片的江湖从来都是腥风血雨。进入5G时代,江湖再掀波澜,一场5G芯片之争风云再起。这次谁胜谁负?谁将问鼎?

从五强争霸到三足鼎立,江湖格局渐明

手机芯片一般指SoC芯片,它将基带芯片和CPU、GPU等应用处理器集成在一起。回顾过去,业界一贯的做法是先攻克基带芯片,然后再将之与应用处理器集成于SoC。5G时代同样如此。

 早在2019年2月之前,如上表,高通、华为、MediaTek、英特尔、三星和紫光展锐六大芯片巨头相继发布了5G基带芯片。在这场竞赛中,工艺制程从10nm发展到7nm,支持的网络能力从仅支持NSA发展到支持NSA/SA双模,芯片的集成度、性能、能效和连接能力越来越强。直到2019年4月英特尔宣布正式退出5G智能手机调制解调器业务后,5G手机芯片基本形成了五强争霸之势。

自2019年4月后,随着全球运营商陆续商用5G,5G芯片之争进入白热化。

2019年9月,三星和华为几乎同时发布了5G SoC芯片,分别是Exynos 980和麒麟990 5G。但麒麟990 5G采用最新7nm EUV工艺,定位旗舰级。而Exynos 980采用的是8nm工艺,被业界认为是定位中端手机的产品。三星虽然赶了个早,但性能上却差了一截。

11月26日,MediaTek发布了5G SoC芯片天玑1000,集成了自家的基带芯片Helio M70,定位旗舰级,在性能上各种跑分一马当先,引起了业界广泛关注,被誉为是MediaTek在5G时代的超车之作。

仅隔几天后,高通一口气发布了两款最新的5G芯片产品,骁龙865和骁龙765系列。其中,定位中端的骁龙765采用了集成5G基带的SoC方案,定位旗舰级的骁龙865采用了外挂X55基带的方式。

至此,在2019年收官之际,5G 芯片的竞争格局已基本形成高通、华为、MediaTek三足鼎立之势。

谁胜谁负?各有千秋

如果非要比个高下,那就来比较一下各自公开的基本配置和性能吧。考虑麒麟990发布时间较早,而天玑1000和骁龙865的发布时间仅相差几天,两者自然成为了业界相互比较的对象。

在CPU方面,天玑1000采用4个2.6GHz的A77+4个2.0GHz的A55,骁龙865采用1个2.84GHz的A77+3个2.42GHz的A77+4个1.84GHz的A55。从架构上看,天玑1000采用“4大4小”的结构,而骁龙865采用的是“1+3+4”的结构,看起来天玑1000更偏于整体性能的均衡,而骁龙865由于有一颗主频更高,单核性能可能更好。网上报道的GeekBench跑分也印证了这一猜测,骁龙865的单核/多核跑分为4303/13344,天玑1000为3811/13136,单核性能上骁龙865更好,多核性能上两者差不多。

在支持频段和最高速率方面,天玑1000支持6GHz以下频段,最高下行速率达4.7Gbps,最高上行速率为2.5Gbps;骁龙865支持6GHz以下和毫米波频段,最高下行速率为7.5Gbps,最高上行速率为3Gbps。

先说说5G NR的理论速率,在6GHz以下频段5G NR的单载波带宽为100MHz,支持4*4MIMO,也就是5G手机支持4天线接收时,理论峰值速率为2.34Gbps左右。

天玑1000是怎样做到下行最大速率4.7Gbps的呢?原因是采用双载波聚合技术,即可以将两个100MHz的带宽聚合为200MHz,速率也就刚好翻倍了。

双载波聚合技术非常适合中国运营商的5G网络部署。以中国移动为例,其5G频谱资源是2.6GHz上的160M带宽,而5G NR的单载波带宽为100M,这需要双载波聚合技术支持;再以中国联通为例,联通的5G网建设目标是以 3.5GHz 频段作为城区连续覆盖的主力频段(2.3Gps网速),2.1GHz 频段用于提高5G覆盖及容量补充(1Gps网速),若手机不支持双载波,只能单独享用2.1GHz或3.5GHz频段,网速最快只有2.3Gbps,且两个频段间还会经常发生切换,而若手机支持双载波,不仅可通过载波聚合技术实现2.1GHz和3.5GHz网速叠加,享受到3.3Gbps的最高网速,还无需切换,保持5G网络始终在线;另外,双载波聚合技术还支持联通与电信5G共建共享,将联通和电信分别拥有的100M带宽的3.5GHz 5G频段聚合为200M,实现覆盖翻倍、速率翻倍。

再说骁龙865的最高下行速率为什么能达到7.5Gbps呢?原因在于它支持毫米波频段,根据5G标准,5G毫米波频段的单载波带宽可达400MHz,理论最高速率自然比6GHz以下频段高很多。

骁龙865为什么要支持毫米波频段呢?因为美国运营商的5G商用网络采用的是毫米波频段。不过,目前除了美国,全球其它地方的5G商用网络都采用的是小于6GHz频段,高通兼顾了美国市场。

两者最大的不同是,天玑1000采用的是5G SoC方案,而骁龙865依然采用了外挂基带的方式。且此次外挂方式与过去骁龙855外挂X50不同,骁龙865把4G基带芯片也从SoC里移除了,并将之与5G基带一起封装于X55,这意味着骁龙865和X55是搭配销售的。

这让业界感到意外。SoC方案具有集成度高、性能强大的优势,是5G手机芯片的发展方向,而外挂方案功效低,且会占用更大的手机空间而导致电池容量受限,这在3G和4G时代已得到了证明,可高通为什么没有在旗舰级5G芯片上采用SoC方案呢?

业界有两种猜测,一种说法是因为X55要支持毫米波,集成进865后可能会牺牲一定的性能和连接能力,外挂方案性价比最高;另一种说法是为了优先满足苹果的需求,因为苹果一直采用外挂基带的方案。

所以,总的来看天玑1000和骁龙865两者各有千秋,由于市场定位有差别,天玑1000的优势在于支持5G SoC,在小于6GHz频段下性能优秀,而骁龙865的优势在于可支持毫米波。

从市场角度看,天玑1000更迎合主流5G市场需求,尤其是中国,骁龙865兼顾了美国市场,但支持毫米波对中国、欧洲等5G市场来说用处并不大,直到2021年需要毫米波的也只有美国。从GSA全球5G运营商的数据来看,56个中只有3个会用到毫米波,而这3个中有2个也兼用小于6-GHz频段技术。这也不由让人猜测,以后很有可能会出现一款手机分为MediaTek版本和高通版本的现象,MediaTek专供全球市场,而高通版本专供美国市场。

三足鼎立,利好产业

其实,站在5G产业发展的角度看,谁比谁强多少并不重要,重要的是,三足鼎立之势利好5G产业。

众所周知,4G改变生活,5G改变世界。5G网络很厉害,网速是4G的10倍,时延也比4G快10倍,还能通过端到端网络切片使能一张网络赋能千行百业数字化转型。但回顾移动通信史,网络从来不是唯一的决定因素,芯片、终端与网络相互促进形成规模效应,才是恒古不变的成功法则。

2G时代GSM能战胜CDMA,得益于GSM手机的丰富性。4G时代空前精彩的移动互联生活,同样也得益于琳琅满目的全网通智能手机的普及。终端越丰富越便宜,网络连接的用户就越多,单用户均摊的网络成本就越低,两者相互促进,就形成了规模效应,从而推动了移动产业滚滚向前发展。

但过去每一次更新换代之际,芯片、终端往往总是落后于网络至少2-3年,令行业苦不堪言。比如,业界最经典的笑话发生在2G时代,1991年全球第一个GSM网络开通,但苦于没有手机支持,德国运营商Mannesmann的高管在第二届GSM大会上以几乎愤怒的口吻吐槽GSM就是“God Send Mobiles”的简称,言外之意就是网络我建好了,现在就只能祈祷上帝送手机了。3G和4G时代同样如此。

如今进入5G时代,5G芯片在5G元年就早早形成了三足鼎立之势,一改过去一家独大的格局,这必将快速推动5G手机普及。

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