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5G 手機群雄逐鹿 語音芯片廠商一觸即發

發布日期:[2019-02-13 09:17]    共閱[]次

5G 預計將在 2020 年商轉,帶動技術與服務應用逐步成熟,從 4G到5G 是生態係的轉換,不管是終端設備、網絡端、應用開發、電信業者等都要共同開發。

各國對於 5G 預計商轉的時程點,根據業內整理資料來看,韓國、美國、中國、歐洲預計在今年開始商轉,而日本、台灣則落在明年。但各地采用的頻段也不盡相同,選擇 Sub-6GHz 或毫米波(mmWave)更是因地製宜,目前 Sub-6GHz 受到信號傳輸距離較長、涵蓋範圍廣,加上技術與過去 4G較相近,因此在中國、歐洲皆為主流;毫米波則相反,但同樣也被日本、韓國、美國所青睞,也將與 Sub-6GHz 同步采用。

對於 5G 手機的想象,可以從過去 2G 到 4G 手機發展曆史來看,2G 手機僅能語音通話、傳簡訊,到 3G 手機則加入瀏覽網頁功能,4G 則能瀏覽影片、玩手遊等,至於5G手機的功能,除了使用經驗更加快速外,更重要的更是 5G 芯片之於更多終端產品的趨勢,像是行動分享器、小型基地台等等,智能城市的概念也將付諸實行。

根據聯發科指出,5G 手機語音芯片從芯片研發、測試規範與驗證、互操作性驗證、終端入網認證、規模商用等五階段,才能問世。業內人士也指出,目前 5G 商轉剛起步,因此手機將核心處理器與 5G Modem 分開為兩顆芯片,訊號也較為穩定,兩顆芯片往往為同一家供貨商,有助於係統整合、訊號穩定等,惟 PCB 的空間設計、成本等都有壓力。過去從3G手機到4G手機的進程為例,兩顆芯片須考慮基地台、電信等布建進度,往往經過一年以上的時間才能有效整合成一顆。

各大手機語音芯片廠家近期推出的產品方麵,聯發科在去年底推出 Helio P90 芯片,主打 AI 功能,而 5G Modem 部分,最快今年推出也看得到搭載 Helio M70 的中高階智能型手機問世,符合 Sub-6GHhz 帶寬。聯發科表示,過去聯發科在終端技術累積多年,手機將是第一個5G商轉後量大的終端產品,除了手機芯片外,公司也致力於眾多智能終端產品,M70同樣也可以放置於其他裝置當中,也將是未來布局的方向。

高通則在去年推出 Snapdragon 855 芯片,並且為全球首款 5G 手機語音芯片,內建 4G 通訊技術,再外掛 Snapdragon X50 的 5G modem。X50 同樣也切入三星家庭網絡設備當中,像是路由器等,可見大廠對於日漸飽和的手機市場,有了更大的野心。

Intel 則預計今年下半年將推出 5G Modem,終端產品則在明年上市。除此之外,也打破ARM主導的架構,在基地台中將導入x86架構,預計將在今年下半年推出 Snow Bidge。在事實上,Intel挾著長期耕耘數據中心、邊緣運算等技術,僅管在手機芯片的競爭力顯得較為疲弱,但對於整體 5G 的基地台到終端裝置的布建顯得相對廣泛。

另外,被中美貿易戰襲擊的華為,挾以在手機市場與蘋果相抗衡的競爭優勢下,在5G手機上再拿出強大戰力,預計以 Kirin980搭配 Balong5000 的 5G modem,盼在手機市場當中維持領先地位。

分析師說明,今年將為 5G 起飛年,明年才是成長年,但已經看到各家手機芯片大廠在去年底已開始陸續布局市場,但手機絕對不是 5G 最大的應用,而是更多終端裝置能夠結合 5G廣泛推出,更是各大廠競逐之地。

至於從 4G 轉到 5G 手機語音芯片,由於在技術起步階段,因此所遇到的問題有許多,聯發科舉例,功耗問題絕對是一大挑戰,受到從 4G 到 5G 手機受到處理器的功能與效能的提升下,功耗比過去高出不少,必須克服之後才能達到終端裝置應有的效能,才能讓5G生態係統更加完備。

舉例而言,過去 4G 手機耗電量來看,待機時間若為一整天,到了5G 的 Sub-6GHz 若不優化,待機時間隻剩半天,若是毫米波,更剩下三分之一,因此從語音芯片設計廠商的角度來說,可透過先進製程、電路設計的技巧、調動通訊技術的設計等方向調整。

聯發科說明,從調動通訊技術的設計方向來看,3GPP 的 R15 中也提出三大解決方案,以麵對功耗與熱能增加的問題,公司也以 M70 進行測試,且發現有效,其一,動態調整接收帶寬(Bandwidth Part, BWP),可減少射頻、基頻在接收訊耗時,開關帶寬的耗電量,約可節省30~50%的耗電量;其二,跨開槽線調節(Cross-Slot Scheduling),則是先偵測是否為有效數據,可避免譯碼不必要數據,盡管會有一點延遲,但可減少25%的耗電量;其三,UE過熱指標(UE overheating indicator),則為數據持續下載至裝置過熱,才降速或暫停。至於,哪種方案才能確實執行與實施,都須要與基地台相互配合的結果而定。

事實上,手機市場的成長已逐年趨緩,甚至有下滑的壓力,因此今年5G手機陸續問世,盡管在5G基礎設施仍在陸續布建時,技術宣示的意味可能強過實際商機,但對明年陸續布建完畢後,各家手機語音芯片大廠能否有效展現芯片效能,與手機語音芯片廠商、基地台等生態係統搭配,在這個時間點占穩腳步相對重要,聯發科能否與國際大廠站在同一腳步競逐,將考驗台廠的技術能力。





 

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