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一文讀懂全球5G軍備競賽

編者按:5G時代逼近。作為一項新技術,5G的落地需要手機廠商、運營商和產業鏈互相配合,加速5G終端和應用的成熟。業界流傳一句話:4G改變生活,5G改變社會。5G帶來的不僅是智慧手機體驗的提升,隨著而來的更是物聯網、智慧城市、車聯網、虛擬現實等應用場景的普及。

歷經三年預熱,手機廠商的5G競賽終於在MWC開跑。財經無忌試圖通過公開資訊,從晶片廠商、運營商及手機制造商方面的佈局,對5G各家的軍備競賽進行了梳理。

文|月落烏堤

01

晶片廠商的發力

2016年10月18日,香港,高通釋出驍龍 X50 5G LTE調變解調器系列,這是全球第一款5G晶片,支援符合3GPP 5G 新空口(5G NR)全球系統的5G新空口多模晶片組解決方案。

這一晶片的釋出,標誌著上游晶片廠商開始支援5G的網路。

在5G第一階段標準確定後,還沒有大規模形成市場的情況下,高通以領先別人的巨大時間優勢,釋出了支援非獨立組網或者獨立組網的5G晶片解決方案,從而使5G從標準制定到應用,得到了一定的進步。

高通X50初代單模5G晶片

從當時宣傳的“亮點”來看,這其實是一款不成熟的晶片,實質上根據後期的發展和應用來看,這款晶片並沒有真正意義的支援獨立組網的5G網路。

5G標準的網路,按照現階段的實施,分為非獨立組網(Non-Standalone,NSA)及獨立組網(Standalone,SA)兩種組網方式。

非獨立組網,簡單說來就是通過把現有正常運營的4G或4G LTE基站升級一下,變成增強型4G或4G LTE基站,然後通過技術升級,把它們接入5G核心網:

即 LTE eNB -> eLTE eNB

e就是enhanced,增強型的意思,這裡有點彆扭,實際上應該是 e(LTE eNB),這種方式更多的適用於現有大規模運營4G網路及4G LTE網路的運營商,在低成本的情況下通過技術性升級以獲得5G網路支援。

最簡單的非獨立組網方式

獨立組網就是全部新建5G網路,從基站到裝置全部是運營商新投資新建的,這種方式成本較高,但是直接支援現行的5G網路,當然,技術難度也更大。

5G獨立組網

3GPP在5G組網方式中,非獨立組網有8種,獨立組網有兩種,總共羅列了10種。

3GPP 5G的組網方式

X50並沒有引起多大的市場反響,最主要原因之一就是在實際應用過程中,X50其實只支援非獨立組網的5G網路,而不支援3GPP標準下的5G獨立組網。

即便現有的運營商都會大規模的採用非獨立組網的方式來進行5G佈局,但是真正到了使用環節,諸多限制馬上就出來了。X50註定是一款失敗的產品,甚至連過渡產品都稱不上,過渡性產品至少還有商業價值,比如5G的非獨立組網,而失敗產品,是連正常的商業價值都沒有的。

直到兩年多後的2019巴塞羅那MWC上,高通釋出的X55,才算得上是高通拿得出手的實質意義的5G晶片解決方案。

X55是一款7奈米單晶片支援5G到2G多模,還支援5G NR毫米波和6 GHz以下頻譜頻段。在5G模式下,除了支援分配給5G的待開發頻段的部署之外,驍龍X55調變解調器還支援4G和5G的動態頻譜共享,支援運營商利用現有4G頻譜資源動態提供4G和5G服務以加快5G部署。

這才是真正意義上的5G晶片。

高通X55

華為和聯發科也在發力整合型(多模)基帶晶片,華為於1月24日在北京推出了巴龍5000 5G晶片,巴龍5000帶著首發7nm製程工藝光環和多個業界第一,在5G商用初期,巴龍5000做到了單晶片支援2G/3G/4G/5G多模網路制式。

到2月1日,中國移動和華為共同宣佈,使用華為巴龍5000基帶成功打通了業界首個2.6GHz頻段大區集中SA架構下5G端到端First Call,下行峰值遠超1Gbps,中國移動也借勢成為了全球首個遵循3GPP國際標準實現SA架構下晶片與網路空口互通的運營商。

巴龍5000+麒麟980的5G組合

2018年12月6日,廣州,聯發科釋出Helio M70基帶晶片。Helio M70 是支援 2/3/4/5G 的晶片, 不僅支援 5G NR,還可同時支援獨立組網(SA)及非獨立組網(NSA),支援 Sub-6GHz 頻段、高功率終端(HPUE)及其他 5G 關鍵技術,符合 3GPP Release 15 的最新標準規範,具備 5 Gbps 傳輸速率,並領先業界支援載波聚合功能。

聯發科Helio M70

至此,加上三星、英特爾及國內的展訊釋出的相關5G晶片解決方案後,5G終於成為了一場手機行業的軍備競賽,各家智慧手機廠商,都在這裡摩拳擦掌,等著瓜分萬億市場。

考慮到華為的巴龍5000 5G基帶晶片很大可能只會提供給自家的手機和其他移動裝置使用,並不確定是否開放銷售。英特爾的基本上只有蘋果會採用;而三星幾乎也是自己供應自己,就算是三星的獵戶座晶片,也只是少量的提供給魅族等出貨量較小的企業,可以說基本上沒有大規模進行外銷;而國內廠商展訊通過公開資訊瞭解到,也是通過和英特爾合作,並且基本上只供應中低端市場。

那麼,智慧手機及便攜終端在公開市場上,未來5G的基帶晶片就只剩下高通和聯發科可以選擇。

5G晶片計劃表

02

手機廠商怎麼佈局

1、電信裝置供應商的競爭

巴塞羅那MWC2019大會上,華為再次公開的告知媒體,華為5G基站裝置出貨已經超過40000臺,對比一個多月去任正非接受採訪時候的25000臺,增加了60%,在各大基礎裝置供應商沒公開自身資料的情況下,華為應該是對市場做了瞭解之後才決定釋出的,這是個了不起的成就,這是華為在5G時代領先的一個縮影,作為電信基礎裝置供應商,華為為全球主要電信運營商提供基站建設的必要裝置。

同時,華為公開的資訊報告顯示,華為在全球已經獲得超過30份5G合同。

同樣在巴塞羅那MWC2019上,愛立信公開了自己的5G商用合同:10個,但是均沒有大規模出貨,也就是說還沒有開始進行搭建,只是5G合同而已。

諾基亞、三星均沒有公開基站裝置的出貨資訊,包括中興也沒有公佈。

移動晶片霸主高通以及聯發科、展訊,也只是純粹的晶片設計廠商,他們自身的晶片製造業務,及基礎裝置製造業務,要麼已經外包,要麼已經剝離甚至放棄。而三星雖然貴為全球第一的半導體企業,在記憶體、晶片及晶片製造方面是全球領先的,但是三星的短板在於Soc的研發,到目前為止,三星獵戶座晶片還不支援CDMA網路,深層次原因是高通的CDMA專利費問題,其次其5G晶片依舊是單模晶片,不支援多模連線,最主要一點是,三星切入電信基礎裝置時間較短,在製造等環節,並不能完整的形成閉環。

因此我們不難看出,5G市場發展到現在的情況,能完成端到端5G覆蓋的,只剩下華為一家了:5G基站、5G晶片、5G終端以及運營商支援。

2、運營商網路選擇及搭建

2月26日,在西班牙巴塞羅那的2019世界移動大會(MWC2019)上,華為宣佈與韓國運營商LG Uplus(LG U+)建成Gbps 5G商用網路,雙方已完成超過1萬站5G基站部署。

該網路部署採用華為5G AAU,形成5G連續網路覆蓋,在江南區Golden Cluster的移動場景平均速率超過900Mbps——LG Uplus(LG U+)成為全球第一個完成5G商用網路部署的運營商。

而同時期和LG Uplus(LG U+)同步開始搭建5G網路的韓國第一大運營商KT,將裝置訂單分給三星、愛立信及諾基亞,並沒有完成網路建設,根據KT的訊息,現在均處於聯合實驗階段。

與信任華為的LG Uplus(LG U+)不同的是,由於一些不能說的原因,美國及其盟友,包括澳大利亞及紐西蘭的部分運營商,在政府出臺相關限制使用部分廠商(其實就是華為及中興)的裝置後,均表示無限期推遲5G網路的建設,這些運營商包括:

1、澳大利亞網路運營商TPG暫停5G網路投資;

2、英國電信運營商沃達豐目前是將歐洲部分5G核心建設進行暫停;

3、美國第一大運營商Verizon則表示將暫停5G建設;

4、紐西蘭運營商紐西蘭電信運營商 Spark New Zealand暫停推進5G網路投資。

也就是說,即使電信裝置供應商有完整的解決方案和基站裝置,但是由於一些原因,包括成本或者其他因素,導致的運營商5G網路建設,不一定能跟上5G的發展趨勢。

把範圍縮小到國內而言,我國的IMT-2020(5G)推進組計劃2018年底試商用,2019年頒發5G臨時牌照並進行預商用,2020年做到5G全面商用。

IMT-2020(5G)推進組把總體技術驗證研發分成三個步驟,第一步驟的5G關鍵技術驗證,第二步驟的5G技術方案驗證已經完成,目前正在推進第三步驟5G的加速商用。

三大運營商(加上可能成為第四大運營商的廣電網路),現階段的5G建設也只是階段性建設。

根據相關部委、地方政府和三大運營商公開的資訊,5G規模測試和應用測試已展開試點。部分地方城市均已劃定5G覆蓋時間表並加快基礎設施建設,試圖在這場5G競速賽中搶佔優勢,不少地方還圍繞5G出臺制定了相應的產業發展計劃。而三大運營商所選擇的城市,均為較發達城市及政策支援力度較高城市,這也不難看出,靠運營商一家的實力,很難做到5G巨集站和小站的搭建,畢竟搭建成本還是很高的,無論是非獨立組網的升級模式還是獨立組網模式,成本均是各大運營商的軟肋。

所以說,運營商基站建設,建立的基礎是:

1)國家政策及地方政府的支援,比如美國就是由聯邦政府及總統親自出來為5G站臺,阻止博通對高通的收購,對中興處以高額罰款,限制運營商採用華為的裝置,都是出於對國內5G的支援;

2)運營商的建設動力,比如國內運營商,出於對國家意志的執行,會硬著頭皮上網路。但是國外運營商不一定,對於5G的搭建,並不是那麼積極;

3)搭建成本是運營商對5G網路建設的重要因素,比如採用華為及中興裝置,會在建設成本是少30%左右,而且搭建週期短,意味著使用週期就長,投資回報也會高很多;

4)使用者對5G的選擇,也就是資費問題。

5G晶片的商用及出貨、電信基礎裝置供應商的出貨、電信運營商的網路搭建,是決定手機廠商5G佈局的重要因素。

03

手機是如何讓5G商用的?

手機對5G的支援,是眾多手機廠商面臨的最主要問題之一。

由於5G還沒有真正的鋪設開及進行大規模商用,針對各大手機廠商的宣傳,更多的要理解為“營銷”,而不是實用。

嚴格上說,現階段無論任何廠家,對5G都是誇大了的過度宣傳,包括全球唯一能提供端到端5G服務的華為,任正非也認為是誇大了的。那麼手機對5G的支援及應用有什麼難點之內的呢,由於5G還沒有鋪開,遇到的技術問題短時間內還沒辦法全部凸顯,因此,可以從4G商用來分析一下5G應用的難點:

首先是運營商5G網路鋪設的問題。4G時代,三大運營商分別獲得了FDD LTE(電信及聯通)及TDD LTE(移動)三張牌照,FDD LTE作為CDMA技術的4G升級網路,電信及聯通在搭建上有先天的優勢,從後期鋪設來看,前期通過技術升級的比較多,到後期才採用新基站等。

而且直到1月份,聯通都還在大規模鋪設4G LTE網路裝置,通過聯通的招標資訊,其採購量達到了41.5萬套。而電信同樣基於此,搭建了4G網路。

在整個4G網路鋪設的過程中,移動是比較特殊的,由於國家意志的存在,移動在3G時代,獨立承建了TD-SCDMA的中國標準的3G網路,這一網路被認為是有一定的缺陷的,導致3G時代的行動網路,存在一定的覆蓋、訊號的問題,因此移動在獲得4G牌照後,直接大規模興建了4G網路,也就是獨立組網。

三大運營商根據自身的情況,對3G網路進行了一定的保留,而電信和聯通則直接通過升級以獲得4G網路運用,移動則大規模興建了4G網路。

到了5G時代,由於鐵塔公司的存在,以及網路標準的統一,三大運營商在組網方面,應該會選擇4G初期的非獨立組網方式,一方面是解約成本,另一方面則是進行網路技術驗證,在預商用及臨時牌照發布之後,大致上會進行部分獨立組網的網路搭建,直到正式的運營牌照頒發,才會大規模興建5G網路。

由此可以推斷,運營商對5G手機廠商的支援,會按照既定節奏來實現,而5G手機廠商對運營商網路的依賴,導致手機即便有5G功能,也不一定可以使用。

其次,模組制式問題。4G時代,手機基本上要做到多模多網路支援,由於三大運營商在3G時代的三張網路,4G時代的2張網路,導致國內手機基本上都需要“多模共存、多網路支援”的功能,既要支援GSM,也要支援CDMA,還要支援TD-SCDMA。

因此各大手機廠商在採用晶片及天線等模組的時候,都會盡可能的選擇多模手機。於是出現了“聯通版”、“移動版”及“電信版”和“全網通版”的手機,這一方面增加了手機廠商的成本,也增加了使用者購買手機的成本。多模支援成為了後期各大手機廠商的發展重心,即向上相容4G,向下相容3G/2G,即支援FDD LTE,也支援TDD LTE。到了5G時代,多模仍然是核心,由於5G/4G/3G/2G的長期共存,即便是發展到獨立組網時期,向下相容依舊是不可或缺的功能,從4G的應用過程來看,這個問題是會長期存在的,除非一步到位淘汰掉現有所有使用者及網路。

從這個方面說,單模的X50為什麼沒能大規模採用,就是這個相容性原因。

第三是基帶晶片廠家的Soc整合能力和支援。比如華為的麒麟980做到了cat 2.1的支援力度,而英特爾收購英飛凌後這麼多年的努力,才做到支援cat 1.5,高通驍龍855,更是支援cat 2.3,在網路支援方面可以說是最強。

而魅族曾經採用的三星獵戶座晶片,因為不支援CDMA網路,相當於直接放棄了電信使用者,這不得不說是一個大損失,基帶晶片廠家基帶的整合度和晶片的穩定程度,決定了手機廠家對5G手機的態度。

從現在看來,晶片組合模式會在5G手機中存在一定時間,即:5G模組晶片+基帶晶片的組合。比如高通的X55+驍龍855,華為的巴龍5000+麒麟980的組合方式,說直白了就是基帶晶片外掛模組晶片。由於華為的獨家供應,聯發科的不完善情況,會導致市面上一眾廠商會選擇X55+855的模式,由於X55的量產季度問題,真正搭載X55+855的手機,至少要到年底去了。

華為方面,除了MWC上放出的5G摺疊屏手機Mate X,就期待P30系列能不能帶來驚喜了。

04

手機廠商競爭5G的優劣勢分析

既然市場從上中游已經決定了手機廠商的路線,那麼各家會有哪些優勢呢?

首先說說自研晶片的三家:蘋果、華為及三星。

1、蘋果迄今在5G時代還沒有公開發聲,一方面是蘋果和高通鬧掰後,選擇了英特爾的基帶晶片,加上自研的A系列晶片,確實授權費用等低了,但是由於英特爾基帶晶片的天然缺陷,導致了蘋果手機訊號不穩問題,其實也就是基帶晶片的支援問題,上文說過,英特爾的基帶晶片是通過收購英飛凌獲得的,到現在做到的最大支援才cat 1.5,這個支援對比華為和高通來說,太少了。

而英特爾的5G晶片,除了釋出之外,暫時是沒有任何的商用資訊的。而且按照英特爾的解釋,至少了等到2020年。如果真那樣,蘋果在不採用其他供應商的情況下,一定會錯過5G的熱潮的。引領3G,4G將成為歷史,落後5G會變成蘋果最大的包袱。

好在蘋果和高通的專利官司可能會結束了,蘋果再次採用高通的晶片業不是不可能。加上前段時間坊間流傳,蘋果在接觸華為,那麼是不是也可以想象一下蘋果用華為的基帶。

2、三星的獵戶座晶片,最大且唯一的缺點就是不支援CDMA制式,因此搭載獵戶座晶片的手機,基本上不在國內銷售的,魅族那種情況也不過是曇花一現。但是三星的基帶實力,是全球前三的。加上三星從2007年進入電信基礎裝置供應商行列後,慢慢的會像華為一樣做到端對端的支援,現在看來只是時間的問題了。

畢竟三星是西方的三星嘛,52%的西方持股,81%的優先分紅,導致華為可以被禁,而三星則如魚得水。三星在手機行業全球第一的位置,和全球第五的電信基礎裝置供應商的位置,會逐步的成為三星強大的競爭實力,有人甚至說,華為真正的對手不是蘋果,而是三星。

3、華為,全球現階段唯一的5G端到端服務供應商,聯合LG U+搭建的網路已經在韓國首爾商用。在英國,聯合了英國三大運營商,打通了不同網路間基於5G的視訊會議,拿下了全球30份以上的5G商用合同,5G基站出貨超過4萬臺,以及全球第三大智慧手機供應商,國內第一的智慧手機供應商。加上基帶晶片的強大實力,5G晶片的多模支援能力,華為在5G時代已經走在前列。

其次,採用高通系晶片的手機廠家,在5G時代,大體會採用X55+855的組合模式來實現。那麼同質化問題就是最大的劣勢了。

從國外的三星、LG等大廠,到國內的OPPO、VIVO及小米等大廠,在5G時代估計就是拼設計拼價格了,再外延一點就是拼功能了。比如OPPO的10倍變焦,三星的頂級螢幕等等。

但是獲得了運營商的支援,就不一樣了,搞不好LG的手機就會最先商用,因為自己的LG U+的5G網路已經在華為的支援下商用了。

再次,展訊春藤510的釋出,聯發科M70的釋出,給了更多中低端三四線手機廠家更多的選擇。

同樣基於對5G網路的支援,採用展訊及聯發科基帶的手機廠商並不在少數,三星的中低端手機,基本上就是展訊的基帶晶片。而深圳一眾山寨手機,更多的就是採用聯發科的方案。同樣的功能,聯發科和展訊在一定程度上降低了手機廠商獲得5G支援的成本,這不得不說是一件好事。

說到最後,手機廠商的優勢,可能就是最先獲得產能的公司。

比如小米的855真首發,首批量產機,拿到高通的產能,可能也是因為高通持有小米5%的股份。步步高系的OPPO和VIVO,加上一加,Realme及新系列IQOO,已經是高通最大的客戶了,加上對供應鏈強力的掌控,在拿到產能方面,應該也沒什麼問題的。

而三星採用的高通晶片,則是全球釋出的首發,這是雷打不動的,即使兩家一直貌合神離。而採用自研晶片的蘋果、華為及部分三星手機,在這方面受到的影響就比較小了。說直白點,只要代工廠商(臺積電或其他)產能跟得上,他們的組裝廠,隨時可以大規模出貨。

最後一點就是:任何廠商都一樣,現貨最重要。沒有現貨,吹得再大的牛逼都沒用。持幣購機的人們,是不會等待的。

本文為一點號作者原創,未經授權不得轉載

Reference:科技日報

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