伴隨著5G技術(shù)的發(fā)展，全球即將步入一個數(shù)據(jù)大爆炸的時代，這將是一場歷史性的變革，對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來說，這意味的是一個顛覆性的轉(zhuǎn)變。5G技術(shù)的飛速發(fā)展，在很大程度上，推動了通信、電子元器件、芯片、終端應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈的升級。
5G技術(shù)應(yīng)用的主要場景依然是手機，雖然IoT物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)劃遠景非常龐大，也值得期待，但真正首先落地的大規(guī)模應(yīng)用肯定是手機終端。其中，芯片是智能手機終端的關(guān)鍵。因此，行業(yè)巨頭紛紛陷入5G手機芯片的白熱化競爭熱潮當(dāng)中。
基帶芯片的定義
基帶芯片是手機芯片里的最重要的一環(huán)，而大家普遍認(rèn)為手機CPU的性能體現(xiàn)在其處理速度和功耗上，其實在智能手機領(lǐng)域最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的需求就是手機信號質(zhì)量問題，這是由基帶性能決定的通訊功能直接決定了手機通話質(zhì)量和上網(wǎng)速度。
基帶芯片是用來合成即將發(fā)射的基帶信號，或?qū)邮盏降幕鶐盘栠M行解碼，換句話說，在發(fā)射的時候，把音頻信號編譯成用來發(fā)射的基帶碼，接收的時候，把收到的基帶碼解譯為音頻信號。同時也負(fù)責(zé)把地址信息、文字信息、圖片信息進行編譯。
基帶芯片的組成部分
基帶芯片由CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊組成。
1、CPU處理器：主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。電腦中所有操作都由CPU負(fù)責(zé)讀取指令，對指令譯碼并執(zhí)行指令的核心部件。
2、信道編碼器：主要完成業(yè)務(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等，其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE碼、積偶校驗碼、交織、突發(fā)脈沖格式化。
3、數(shù)字信號處理器：主要完成Viterbi算法的信道均衡和基于規(guī)則脈沖激勵-長期預(yù)測技術(shù)的語音編碼和解碼。
4、調(diào)制解調(diào)器：主要完成GSM系統(tǒng)所要求的GMSK調(diào)制解調(diào)方式。
5、接口模塊：主要包含模擬接口、輔助接口和數(shù)字接口。
群雄鼎力，角逐5G基帶芯片市場
隨著5G網(wǎng)絡(luò)的即將商用，手機芯片廠商紛紛搶先推出了自家的5G芯片。手機芯片可以分為射頻芯片、基帶調(diào)制解調(diào)器以及核心應(yīng)用處理器，此前高通、英特爾、三星、華為先后展示了自家的5G基帶芯片，并宣布預(yù)計將在2019年商用。
1、高通
在技術(shù)實力上，高通在基帶芯片廠商中名列榜首，早在2016年10月，高通就已經(jīng)發(fā)布支持5G的調(diào)制解調(diào)器芯片組Snapdragon X50，而今年8月22日晚間，高通正式宣布，已經(jīng)開始出樣新一代驍龍SoC芯片，采用7nm工藝。這款7nm SoC可以搭配驍龍X50 5G基帶，高通表示預(yù)計會成為首款支持5G功能的移動平臺。
高通是行業(yè)最大的獨立智能手機調(diào)制解調(diào)器供應(yīng)商，其芯片組在28 - ghz毫米波無線電頻段中傳輸?shù)乃俣葹?.25千兆每秒(Gbps)。驍龍 X50 5G調(diào)制解調(diào)器芯片標(biāo)志著創(chuàng)建5G標(biāo)準(zhǔn)步伐的加速，寓意著一個網(wǎng)絡(luò)容量顯著提高的時代即將到來。
2、英特爾
作為PC端處理器的霸主，在2010年通過收購英飛凌無線事業(yè)部，將觸角伸入到了自己并不擅長的通信領(lǐng)域，17年1月5日，緊隨高通步伐，正式發(fā)布了旗下首款5G調(diào)制解調(diào)器。
該調(diào)制解調(diào)器搭載了一個能夠同時支持6GHz以下頻段和毫米波頻段的基帶芯片，這就意味著可以在全球范圍內(nèi)試驗和部署，對此，英特爾也將其稱之為首款全球通用的調(diào)制解調(diào)器，該調(diào)制解調(diào)器是與英特爾6GHz以下頻段5GRFIC和28GHz 5G RFIC去年的MWC上發(fā)布）搭配來使用的。其5G收發(fā)器能同時支持6GHz以下頻段和毫米波頻段的5GRFIC，這可以給終端帶來更好的通信能力，通過低頻可以實現(xiàn)遠距離的覆蓋，而高頻則可以實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量的傳輸（最高可實現(xiàn)幾個Gbps的傳輸速度）。
3、三星
在8月15日，三星宣布推出旗下首款5G基帶芯片——Exynos Modem 5100。據(jù)介紹，Exynos Modem 5100是業(yè)內(nèi)首款完全兼容3GPP Release 15規(guī)范、也就是最新5G NR新空口協(xié)議的基帶產(chǎn)品。
這是全球首個完整支援3GPP Release 15標(biāo)準(zhǔn)的5G基帶芯片。除了可以支援6GHz及毫米波頻段之外，還以三星本身的10納米制程所打造，下載速率可達6Gbps，而且支援2/3/4G全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)。
未來5G網(wǎng)絡(luò)具有高速率、低延遲等特點。而除了提供Exynos Modem 5100 5G基帶芯片之外，三星表示還會提供射頻IC、ET網(wǎng)絡(luò)追蹤、以及電源管理IC芯片等整套方案，預(yù)計2018年底開始向客戶出樣。
4、華為
華為不僅僅是全球最大的通信設(shè)備商，華為旗下的海思基帶研發(fā)技術(shù)也領(lǐng)先業(yè)界。
海思的SOC雖然說是自主產(chǎn)品，不過都是公版架構(gòu)，不過基帶部分代表作正是Balong（巴龍）系列。
華為今年2月25日宣布推出全球首款8天線4.5G LTE 調(diào)制解調(diào)芯片——Balong 765（巴龍765），并直接推出了基于巴龍5G01的5G終端CPE，該芯片擁有全球領(lǐng)先的通信聯(lián)接能力，能夠提高運營商頻譜資源利用效率，為終端用戶帶來極速通信體驗，為車聯(lián)網(wǎng)提供高集成度、高可靠性的芯片解決方案。
5G基帶現(xiàn)狀瓶頸
5G基帶芯片要達到高速率、高可靠性，必然要使用高速基帶數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)，但目前技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛的還是QAM方式，究其原因主要還是因為受到幅度階梯數(shù)的瓶頸限制，要提高調(diào)制能力，對傳輸環(huán)境的信噪比要求很高。除此之外，還需考慮的是5G基帶芯片內(nèi)建的DSP能力是否能支持更龐大的資料量運算，以及芯片的尺寸、功耗表現(xiàn)等問題。
5G基帶芯片產(chǎn)品可分為兩種，一種支持6GHz以下頻段和毫米波，另一種是5G基帶芯片支持6GHz以下頻段。不論是哪一種，都無法忽視其技術(shù)門檻要求高、研發(fā)周期長、資金成本投入大、市場競爭激烈的事實。有很多廠商相繼放棄基帶業(yè)務(wù)，其中就包括飛思卡爾、德州儀器、博通、英偉達等，而愛立信也反復(fù)徘徊。
華為入局5G基帶芯片市場，蘋果目前正在減少對高通的依賴，與英特爾達成合作，三星與美國運營商Verizon宣布牽手，這種種行業(yè)動態(tài)都暗示著5G時代的市場爭奪戰(zhàn)的風(fēng)起云涌。
未來的5G基帶標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用會是什么樣，我們誰也無法預(yù)見。