5G芯片：定制化滿足“擴展”新需求

陳炳欣

5G帶來的將是一個革命性的變化，使移動技術(shù)從一項對個人通信具有變革性影響的技術(shù)演進為真正的通用技術(shù)，賦能各個行業(yè)，其中芯片處于5G產(chǎn)業(yè)的核心。5G芯片的發(fā)展也受到各方的持續(xù)關(guān)注。

隨著今年6月我國發(fā)放5G商用牌照，進入5G商用元年，5G市場漸次啟動。根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)預(yù)測，到2035年，全球5G產(chǎn)出的商品及服務(wù)將高達12萬億美元。而今后8到10年，5G將在整個國民經(jīng)濟中發(fā)揮支柱性作用，助力經(jīng)濟增長及行業(yè)變革。與此同時，5G芯片市場規(guī)模也隨之不斷提升。

Gartner研究總監(jiān)盛陵海表示，明年下半年，5G覆蓋率會達到一定的水平，主要廠商的5G手機會有一個比較大的躍升。美光科技高級副總裁兼移動產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理拉杰·塔魯里則認為：“隨著5G和AI的發(fā)展，人們對智能手機的使用方式正在改變。比如基于高速的5G傳輸AI技術(shù)，手機的攝像頭可以進行人臉識別，可以拍出更好的照片，這就需要高清晰的傳感器、攝像頭、高性能處理器、高帶寬的傳輸芯片，以及高容量的存儲器等，這些均會推動芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”

由于5G具有極致寬帶、可靠連接和超低時延三大技術(shù)特性，能夠支持增強型移動寬帶、關(guān)鍵業(yè)務(wù)型服務(wù)和海量物聯(lián)網(wǎng)等不同業(yè)務(wù)型態(tài)。因此，普遍認為5G的發(fā)展將主要分為兩個階段。第一階段主要針對增強移動寬帶（eMBB）場景，這一階段已經(jīng)啟動。下一階段主要針對兩大應(yīng)用場景，即海量機器類通信（mMTC）和超可靠低時延

（uRLLC），這使5G可以滲透到更廣領(lǐng)域。高通公司產(chǎn)品管理高級總監(jiān)沈磊認為，5G元年的關(guān)鍵詞是“商用”，接下來的關(guān)鍵詞是“擴展”。應(yīng)用場景的擴展既包括面向消費者的用例，也包括面向行業(yè)用戶的用例。面向消費者的5G用例包括高清視頻流傳輸和視頻直播、即時云接入、多人云游戲、實時視頻協(xié)作、沉浸式XR體驗等。以云游戲為例，5G可支持更高的游戲畫質(zhì)和更流暢的交互體驗，同時讓用戶能夠在5G終端上隨時享受高配置需求的大型游戲，無需等待下載和安裝。

“在面向行業(yè)用戶的5G用例方面，可以期待更多。5G將激發(fā)智能制造、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、數(shù)字化物流和零售、遠程醫(yī)療、精準農(nóng)業(yè)等廣泛行業(yè)的創(chuàng)新與變革。舉例來說，中國擁有數(shù)量非常多的工廠，這些工廠在5G時代都有轉(zhuǎn)型升級的空間。高通在今年的MWC上利用5G技術(shù)演示了一個模擬生產(chǎn)車間，利用5G基站讓5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋車間，幫助關(guān)鍵任務(wù)型機器實現(xiàn)99.9999%的可靠性。加上政府對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重視和投入，我們相信工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是目前備受關(guān)注、具有很大發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。”沈磊說。

5G與人工智能的發(fā)展也息息相關(guān)。紫光展銳高級市場總監(jiān)鐘寶星表示，IDC數(shù)據(jù)顯示，2025年僅物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供的數(shù)據(jù)量已經(jīng)可以超過70ZB，1ZB相當于2的30次方TB。沒有AI的大數(shù)據(jù)成不了真正的大數(shù)據(jù)。5G+AI實現(xiàn)了資源突破，端云的聯(lián)系親密化。5G帶來大量種類繁多的數(shù)據(jù)導(dǎo)致云端變化，基于全局數(shù)據(jù)計算的云成為接入云+控制云，基于局部數(shù)據(jù)計算的端成為智能端。沈磊認為，邊緣擴展計算的重要發(fā)展

趨勢是，5G+AI將支撐無線邊緣變革，而無線邊緣可實現(xiàn)5G+AI的全部潛力。因為大部分AI執(zhí)行對時間非常敏感，所以在過去，AI不可能完成終端和云端的協(xié)同，如今5G的低時延特性幫我們將這一不可能變?yōu)榭赡堋Ｔ?G的支持下，AI的分布式特點將越來越突出，分布式智能會盡可能地靠近終端和用戶，從而滿足對低時延的要求。

專家觀點

紫光展銳執(zhí)行副總裁周晨：

5G芯片設(shè)計應(yīng)考慮架構(gòu)靈活可重配置需求

5G會帶來一個萬物互聯(lián)的社會，但同時也是一個越來越碎片化、細分化的市場，碎片化的應(yīng)用場景意味著終端廠商對芯片有很多定制化需求，這是一個新業(yè)態(tài)下的新趨勢。芯片廠商必須從設(shè)計之初，就得考慮到架構(gòu)靈活可重配置，以應(yīng)對這一新的行業(yè)趨勢。

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用強調(diào)場景化，即使是同一類芯片，應(yīng)用于不同的場景，對芯片的要求也會不同。紫光展銳已于2019年2月推出了第一代5G基帶芯片——春藤510。春藤510的推出，讓紫光展銳邁入全球芯片第一梯隊。我們將在年底推出基于虎賁T710和春藤510的5G手機芯片解決方案，支持首批5G智能手機的商用上市。2020年年底推出5G SoC處理器，采用7nm工藝。

高通公司產(chǎn)品管理高級總監(jiān)沈磊：

5G讓芯片設(shè)計集成度進一步增強

對比4G終端，5G終端通信鏈路設(shè)計的復(fù)雜性大大提高。因為通信鏈路上的所有器件需要聯(lián)合工作，不同射頻器件間需要高度協(xié)同，而射頻器件需要支持的頻段組合日益增多，這就為各器件間的調(diào)試優(yōu)化工作帶來很高難度。

此外，一些新技術(shù)的出現(xiàn)要求調(diào)制解調(diào)器與射頻鏈路有更高程度的協(xié)同，需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實際情況調(diào)整射頻鏈路器件的工作。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，高通提供了完整的5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)，驍龍X555G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)是我們的旗艦解決方案，集成了全球最先進的商用5G調(diào)制解調(diào)器、射頻收發(fā)器、射頻前端、毫米波天線模組以及軟件框架。我們跨驍龍8系、7系和6系的5G移動平臺產(chǎn)品組合，有望在2020年為全球超過20億用戶提供5G體驗。

美光科技高級副總裁拉杰·塔魯里：

5G應(yīng)用推動存儲芯片市場容量提升

盡管智能手機的總量趨于飽和，但是每部手機加裝的DRAM和NAND容量卻在不斷增加。根據(jù)我們的測算，未來幾年，無論DRAM還是NAND，在手機中的容量都將進一步增長。其中，DRAM平均增長率將達到15%～17%，NAND將達到25%～30%。

除了智能手機之外，最大的應(yīng)用就是自動駕駛。5G的發(fā)展將推動智慧城市等新興市場的發(fā)展，也會帶動存儲器的增長。至于VR/AR要想達到優(yōu)良的用戶體驗，必須支持高清分辨，否則使用者會感覺頭暈，而要達到這樣的體驗，也需要更大的存儲器用量。

中國消費者對5G、AI、VR/AR這些新技術(shù)、新應(yīng)用的適應(yīng)速度和接受速度更快。全球最先進的智能手機，會率先在中國上市，這使中國成為移動存儲發(fā)展最快的市場之一。