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5G手機(jī)就要來(lái)了,外掛基帶的這些坑別踩

2019-06-17
關(guān)鍵詞: 5G 手機(jī)

  5G帶來(lái)的改變是什么呢?三個(gè)字總結(jié)就是速度快!不過(guò)這是個(gè)無(wú)法讓人產(chǎn)生愉悅感的總結(jié)。更直觀地說(shuō),有人用OPPO Reno 5G測(cè)試了區(qū)域測(cè)試中的5G網(wǎng)絡(luò),那酸爽形如用網(wǎng)易云音樂(lè)下歌時(shí),進(jìn)度條“只有全空和全滿兩種狀態(tài)”;在iPhone上更新滿屏的app,根本看不到下載進(jìn)度條,而秒速推進(jìn)至“安裝中”;看高碼率視頻,直接拖動(dòng)進(jìn)度條感覺不到延遲,就跟看本地視頻一樣;下載GB尺寸級(jí)別的游戲,速度和解壓游戲差不多......

  5G手機(jī)背后當(dāng)是5G RF全套系統(tǒng)在發(fā)力了,不過(guò)在這個(gè)5G才剛要起步的當(dāng)下,你是否清楚現(xiàn)如今不同手機(jī)制造商以及芯片制造商所用的5G“基帶”,在效率、能耗各方面又有很大差別呢?甄別這些差異,或許對(duì)未來(lái)半年選購(gòu)5G手機(jī)更有益處。

  

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  一波外掛5G基帶的手機(jī)在路上

  大眾媒體報(bào)道說(shuō)首批5G手機(jī)都有著逾萬(wàn)的售價(jià),這跟前期5G基建、終端的初期投入成本分?jǐn)傋匀挥泻艽蟮年P(guān)系。就智能手機(jī)這樣的消費(fèi)終端設(shè)備來(lái)說(shuō),最早開售的5G手機(jī)自然沒(méi)那么成熟。其中一個(gè)重要的問(wèn)題就是5G基帶外掛——比如高通驍龍X50、華為巴龍5000、三星Exynos Modem 5100,前期都以外置于應(yīng)用SoC的形式,單獨(dú)出現(xiàn)在主板上。而基帶外掛也是成本提升的一個(gè)原因。

  究竟什么是外掛基帶?要搞清楚這個(gè)問(wèn)題,我們首先就需要理解什么是基帶?;鶐П旧韺?duì)應(yīng)的英文是baseband,臺(tái)灣將其譯作“基頻”——這是個(gè)更容易理解的詞,說(shuō)的是某種頻率的信號(hào)。不過(guò)我們現(xiàn)在提到基帶時(shí),習(xí)慣上是指基帶modem(調(diào)制解調(diào)器)。實(shí)際上,更廣義的基帶有時(shí)還包含了整個(gè)RF系統(tǒng),不止是modem,還包括射頻、天線等。但我們今天討論的基帶,都指基帶modem。

  Modem負(fù)責(zé)的自然就是信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)了,手機(jī)信號(hào)的信道編解碼,信源編解碼、信道均衡、語(yǔ)音編解碼、解擾、解擴(kuò)和調(diào)制解調(diào)等。很多人可能都知道,基帶modem從最底層決定了一臺(tái)手機(jī)支持的網(wǎng)絡(luò)制式、信號(hào)好壞、網(wǎng)速等。雖然它并非唯一因素,天線、射頻在其間也扮演重要角色,但它的確是手機(jī)上技術(shù)門檻較高的組成部分。我們不能說(shuō)iPhone XS信號(hào)差要單純歸結(jié)到Intel的modem,但I(xiàn)ntel糟糕的modem技術(shù)也是眾所周知的。

  那么基帶怎樣才算是“外掛”(或外置),怎樣又可稱為“集成”(或內(nèi)置)呢?通過(guò)一些拆解,我們可對(duì)這兩者有個(gè)物理上的基本概念。比如蘋果自己設(shè)計(jì)移動(dòng)SoC,但沒(méi)有能力開發(fā)基帶modem,所以各代iPhone都采用外掛基帶的方式存在;而高通一直是終端RF系統(tǒng)的行家,很多驍龍SoC通常內(nèi)部都集成了基帶。

  

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  高通驍龍845 die shot,來(lái)源:TechInsights

  這是驍龍845的die shot,其中標(biāo)注了TechInsights認(rèn)為是基帶modem的部分——位于整個(gè)布局的右下角位置。這就是集成modem很直觀的存在了,其占地面積完全不亞于包含cache的CPU模塊。

  

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  蘋果A12 die shot,來(lái)源:TechInsights

  上面這張圖則是傳說(shuō)中CPU、GPU、NPU性能爆表,能效在移動(dòng)SoC中獨(dú)占鰲頭的蘋果A12的die shot。不過(guò)它內(nèi)部就找不到modem的蹤跡。那么iPhone XS的基帶modem放在哪兒呢?

  

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  iPhone XS內(nèi)部位于上方的主板,來(lái)源:TechInsights

  

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  蘋果iPhone XS的RF主板,來(lái)源:iFixit

  來(lái)自iFixit拆解顯示,iPhone XS被人詬病的Intel基帶,modem部分就是上方第二張圖橙色框標(biāo)出的這一塊。而這個(gè)板子實(shí)際上是iPhone XS的RF主板,蘋果A12則位于另一塊板子之上(第一張圖)——A12和modem隔的還是挺遠(yuǎn)的。這就是集成和外掛的直觀差異。另外值得一提的是,iPhone XS的RF板子左側(cè)還包含了諸如Skyworks的PA,Intel的RF Receiver等。

  不難想象,集成基帶對(duì)于SoC設(shè)計(jì)的集成度提出了更高的要求,在通訊數(shù)據(jù)交換時(shí)本身也有了功耗方面的優(yōu)勢(shì)。外掛基帶相對(duì)而言成本會(huì)更高、功耗也更高,而且占據(jù)手機(jī)內(nèi)部空間更大——以蘋果一貫惜空間如金的作風(fēng),外掛基帶大概也一直是蘋果的痛,所以近期還有消息說(shuō)蘋果仍在洽談Intel基帶業(yè)務(wù)收購(gòu)事宜。

  而當(dāng)前幾乎所有手機(jī)制造商宣布推出的5G手機(jī),無(wú)論海思麒麟系,還是高通驍龍系,都將采用5G基帶外掛的方式存在。未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)上市的一波5G手機(jī)皆是如此。這對(duì)用戶而言大約算不上什么好消息,也意味著當(dāng)前的5G手機(jī)都還未至成熟。

  即便都是外掛,情況也不大一樣

  高通驍龍855 SoC實(shí)際上是個(gè)比較奇特的存在:很多人都知道現(xiàn)在許多手機(jī)制造商發(fā)布的5G手機(jī),如OPPO Reno 5G版都采用驍龍855,外掛驍龍X50這顆5G基帶,但實(shí)際上驍龍855本身就內(nèi)置了modem。只不過(guò)內(nèi)置的這顆modem名叫驍龍X24 LTE modem。

  X24在網(wǎng)絡(luò)制式上支持GSM/EDGE、DV-DO、CDMA 1x、TD-SCDMA、WCDMA,以及最高Category 20的LTE。也就是說(shuō)X24支持2G、3G、4G通訊。由于X50只支持5G,這種組合方式也就出現(xiàn)了。換句話說(shuō),未來(lái)一波采用驍龍855+外掛X50基帶的手機(jī),實(shí)際內(nèi)部有兩部分基帶modem組成,以實(shí)現(xiàn)“全網(wǎng)通”。這對(duì)通訊功耗而言恐怕會(huì)雪上加霜。

  但這也不能怪高通,畢竟X50是早在2016年就宣布的5G Modem,其規(guī)劃時(shí)間相當(dāng)早。實(shí)際產(chǎn)品搶首發(fā),也就有了X24+X50:內(nèi)置+外掛實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)覆蓋的這種設(shè)定。除此之外,驍龍X50由于歷史包袱的存在,并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)SA獨(dú)立組網(wǎng)的支持——這是5G通訊的未來(lái)。而且X50不支持FDD,低于800MHz頻譜因此無(wú)緣;也缺乏26GHz毫米波頻段支持??紤]到手機(jī)的迭代速度,X50可以認(rèn)為是某種合理的5G過(guò)渡方案。

  盤點(diǎn)當(dāng)前市面上主流的基帶modem產(chǎn)品主要包括:

  -高通驍龍X50

  -高通驍龍X55

  -Intel XMM8160

  -華為巴龍5000

  -三星Exynos 5100

  -聯(lián)發(fā)科Helio M70

  -UniSOC Makalu Ivy510

  除了前述X50這種有歷史包袱的基帶modem,以及Intel宣布退出移動(dòng)設(shè)備5G市場(chǎng)可能令XMM8160前途不明,其他modem產(chǎn)品基本都實(shí)現(xiàn)了“全網(wǎng)通”。其中聯(lián)發(fā)科Helio M70預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)以內(nèi)置的形式直接面世,而其他產(chǎn)品至少在外掛這件事情上會(huì)顯得更加靠譜。

  比如高通驍龍X55就已經(jīng)補(bǔ)足了X50的短板,實(shí)現(xiàn)2G-5G的多模支持,支持NSA非獨(dú)立組網(wǎng)和NA獨(dú)立組網(wǎng),補(bǔ)全了FDD模式的5G NR sub-6GHz——這樣一來(lái)更低頻率的信號(hào)覆蓋范圍得以變廣;而且X55還支持頻譜共享,也就是5G和4G可在相同頻率共存。

  

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  華為巴龍5000實(shí)際上已經(jīng)在今年1月實(shí)現(xiàn)了首個(gè)5G商用終端——華為5G CPE Pr,在所有芯片制造商中都屬名列前茅,而且也真正實(shí)現(xiàn)了全網(wǎng)通支持。如Mate 20X 5G這樣的手機(jī)也算是現(xiàn)階段外掛5G基帶的楷模了。

  這些5G基帶毫米波傳輸下行峰值速率大約都在6-7Gbps的程度。當(dāng)前主要的外掛基帶搭配方式包括了:

  -高通驍龍855+驍龍X50(OPPO Reno 5G、小米MIX3 5G、一加7 Pro 5G等)

  -三星Exynos 9820+Exynos Modem 5100(Galaxy S10 5G國(guó)際版)

  -海思Kirin 980+巴龍5000(華為Mate 20X 5G)

  集成5G基帶是趨勢(shì)

  半個(gè)月前,聯(lián)發(fā)科在臺(tái)北國(guó)際電腦展上發(fā)布新的5G移動(dòng)平臺(tái)——不過(guò)似乎還沒(méi)有名字。實(shí)際上就是個(gè)移動(dòng)SoC,內(nèi)部集成了聯(lián)發(fā)科的5G基帶modem Helio M70。我們也向聯(lián)發(fā)科證實(shí)了這款產(chǎn)品就是內(nèi)置基帶的SoC,除了modem之外,還包括大核心Cortex-A77的CPU,和Mali-G77 GPU。具體SoC現(xiàn)在還沒(méi)有型號(hào)和名稱——聯(lián)發(fā)科很有可能會(huì)為此重啟Helio X系列,5G終端推向市場(chǎng)最快也要等到明年一季度。

  另外此前德國(guó)媒體WinFuture的曝光消息顯示,預(yù)計(jì)今年年底發(fā)布的驍龍865 SoC會(huì)包括內(nèi)置5G基帶的版本,即驍龍X55(另外也有未集成的版本)。這也算是毫無(wú)懸念的事情了。華為麒麟985應(yīng)該是無(wú)緣集成5G基帶了,990則有傳言說(shuō)會(huì)在明年第三季度攜集成基帶亮相。

  5G基帶的戰(zhàn)場(chǎng)局勢(shì)走向還不明朗,大家現(xiàn)階段都忙著搶外掛5G基帶的首發(fā),而未來(lái)集成基帶5G終端究竟誰(shuí)先搶占市場(chǎng)也并不明朗,半年以后或可見分解。至于蘋果和Intel的恩怨情仇,下一代iPhone無(wú)論如何應(yīng)該也來(lái)不及集成5G基帶了,是否外掛5G基帶modem也都還是個(gè)問(wèn)題。今年蘋果和Intel、高通的故事走向,實(shí)在讓蘋果在5G這一局中落后甚多。


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