中国5G手机芯片的崛起,或将有效解决“卡脖子”问题?
访客 2021.10.28 42954 0
5G犹如一场暴躁的急风,迅速参与到我们的生活中来。2020年中国已建成全球最大的5G网络,借助5G的浪潮,5G手机芯片也迎来大发展。
我们来了解一下什么是5G
5G其实就是第五代通讯技术,与第四代技术相比,它的通讯频率更高,速度和容量也得到优化提升,延迟变得更低。我们以5G时代的重要产物之一——智能驾驶和智慧交通为例,在我们未来设想的智慧城市中,智能汽车会全部接入交通网络,实现全市的交通信息共享,就连无人驾驶汽车的任务规划等大规模数据计算,也可以上传到云端,交给数据中心这个“超强大脑”来计算。也就是说,在5G时代,我们设想的智慧交通才能真正实现。
那么回到芯片领域,随着四大5G芯片的发布,业界普遍认为5G手机将成规模上市。而芯片的重要性对于手机来说,就相当于大脑和心脏。选择手机时,我们通过手机芯片的主要参数,就能迅速了解这部手机的基本状况,可以说手机的发展离不开芯片。
既然芯片这么重要,那它到底是什么呢?
电子芯片就是指内含集成电路的一种硅片,它的体积很小,又被我们称为微电路、微芯片或集成电路,而我们这里所探讨的手机芯片,就是电子芯片的一个重要分支。它主要由高端操作系统与软件处理器 (AP)、中央处理单元 (CPU)、多媒体或绘图处理器的手机核心芯片 (GPU)、射频芯片 (RF)和基带芯片 (BP)五个部分组成。
现在市面上主流的高端操作系统与软件处理器芯片,主要就是由中央处理单元和多媒体或图处理器的手机核心芯片两部分构成。中央处理单元的主要功能是对软件指令进行执行操作、运行和用户交互相关的软件。它的实际性能会直接决定应用软件的实际执行效率和速度,而我们想判断中央处理单元的性能,一般可以从内核数量、架构类型和主频等参数看出。在现阶段,我们大部分芯片都属于八核或十核,之后我们可以通过提高内核数量有效促进手机运行速度的提升,甚至还可以增强运行多个程序时的稳定性。
多媒体或绘图处理器的手机核心芯片主要是对图形图像进行处理,并且将处理之后的数据信息呈现在屏幕上。它的性能在很大程度上决定了用户玩游戏或者播放视频时的速度与质量。射频芯片的功能主要是对射频信号以及基带信号进行转换,在上行方向上,射频芯片能够把基带信号变频为指定频段,随后馈入天线发射到基站;而对下行方向来说,接收从天线而来的某一频段的射频信号之后下变频到基带。近年来,集成电路的集成度逐渐成长,射频芯片也慢慢开始向基带单芯片以及多频段单芯片的方向发展。最后,基带芯片主要是对手机通信过程中所形成的数字信号进行调制解调,它属于通信芯片中非常复杂的一个组成部分,而基带芯片与运行协议软件的存在,能够确保某种或多种通信机制的实现。
2019年全球5G进展迅速
GSA最新研究报告显示,截至2019年10月,全球有321家运营商正在103个国家进行5G投资,其中46家运营商已经推出商用服务,而中国更是走在了世界前列,工信部率先发放了4张5G牌照,运营商们也在全力进行5G网络建设。据估计,已经有50多个城市开通了13万个5G基站,因此业界将2020年视为5G普及年。就这样,在网络覆盖逐渐连片完善,5G资费套餐推出的背景下,用户对5G的兴趣和需求也开始显现,三大运营商在集体发布5G套餐之后仅仅20天左右,全国5G套餐签约用户数就达到了87万。根据高通预计数据来看,到2022年,5G智能手机出货量可能会达到14亿部。在从前的4G时代,手机厂商多把产品研发的注意力集中在性能配置、外观材质和拍照上,因此,业界一度诟病手机厂商同质化竞争严重。
在5G时代,这一切都发生着巨大变化
首先,就是手机厂商与芯片企业更加深度合作,在产品性能和业务应用上寻求新的突破,深度定制芯片或者自主研发芯片,成为手机厂商最重要的策略。以我们熟知的华为 vivo和OPPO为例,他们就是最先行动的手机厂商,华为采用自研麒麟芯片,vivo与三星联合研发,而OPPO则与高通深度合作,解决了天线设计、散热和功耗等行业难题,立志为全球用户带来体验更好、性能更加出色的5G旗舰级产品和中高端产品。
一个现代化国家,没有芯片可能会寸步难行
小到手机、家电、红绿灯,大到高铁、卫星,甚至是重武器,没有一样离得开芯片。我们从某个角度来看,芯片可能决定了一个国家的核心竞争力。
我们拿作为国产5G手机芯片的优秀代表为例,华为于2020年10月发布了最新的5G手机处理器芯片麒麟9000,虽然后期遇到了代工企业的影响,成为华为5G手机芯片绝唱,但是其优秀的5G性能依然成为业界标杆。麒麟9000是全球首款5nm 5G SoC,集成了5G基带巴龙5000,支持NSA、SA双模组网,大约集成153亿个晶体管,融合了华为最先进的ISP技术,相较上于一代麒麟990 5G芯片,麒麟9000的吞吐量提升约50%,视频降噪能力优化约48%;而在安全方面,麒麟9000芯片也不甘示弱,是全球首个通过国际CC EAL5+的移动终端芯片。
5G正在改变着一切,5G手机也随着新时代的到来,发生着新的变化
根据信通院数据显示,2020年11月国内市场5G手机出货量约为2013.6万部,占同期手机出货量的68.1%,上市新机型16款,占同期手机上市新机型数量的53.3%。截至目前,2020年我国5G手机累计出货量已经超过了4G机型,5G手机慢慢地进入千家万户的口袋中,而5G手机市场占有率的增长,也将有效带动5G手机芯片的发展。如今加快集成电路的发展,已成为我们未来发展的重要方向。
2020年10月工信部表示,积极考虑将5G 集成电路和生物医药等重点领域纳入“十四五”国家专项规划,进一步引导企业突破核心技术,依托重大科技专项、制造业高质量发展专项等。加强关键核心技术和产品攻关,加强技术领域国际合作,有力有效解决“卡脖子”问题。为构建现代化经济体系,实现经济高质量发展提供有力支撑。在国家政策的鼓励下,我国自主研发5G手机芯片产业的发展前景无限光明。
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