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[经验] 5G手机里的基带芯片

2019-9-17 09:05:06  171 5G手机
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5G的应用离不开芯片,而对消费者日常使用息息相关的5G终端设备,尤其是5G手机来说,最关键的是5g基带芯片。有了基带芯片才能实现5G的通信,也意味着很快基于这个芯片的终端产品就会进入到我们的生活中了。

你知道一枚小小的5G基带芯片的诞生到底有多难吗?


紫光展锐通信团队负责人王远为你讲述展锐5G基带芯片—春藤510研发背后所不为人知的故事。

技术积累是基础门槛

基带芯片研发跟应用处理器(AP)不一样,它需要长期的积累,没有10年以上的积累根本做不了。”紫光展锐通信团队负责人王远说道:“因为5G芯片里面不只有5G,它还需要同时支持2G/3G/4G多种模式,没有2G到4G通信技术的积累是不可能直接进行5G的研发。而每一个通信模式从零开始研发再到稳定至少需要5年。表面看GSM速率似乎很低,但实际上其复杂度并不低。而且光有技术还不行,还需要大量的人力和时间去与全球的网络进行现场测试

毫无疑问,在一部智能手机中,通信不仅是最基本的功能,也是要求最高的功能。在王远看来,“手机的通信功能不像多媒体功能可以降低分辨率和规格,通信上的任何一项指标都不可能降低。 对于通信质量的要求不会根据手机的档位而有所区别,都必须要达到最高要求。对于展锐来说,我们的产品一方面要满足设备商和运营商的要求和测试,另一方面还要满足客户的要求,终端通信的质量必须与国际一流水平同步,拥有一样的下载速率和电话接通率。”

正是基于智能手机对于通信技术的高要求,因此研发5G基带芯片并不是一件易事,如果没有从2G时代便开始长期积累的研发实力,不可能在5G时代有所作为。

团队合作和经验不可或缺

当然,除了通信技术的积累,团队合作的重要性也不容忽视。展锐的通信团队一直是整个研发团队中最重要的团队之一,团队的分工包括:标准+算法+基带芯片+射频芯片+物理层软件+协议栈软件+测试,细分到各个具体的领域。同时,这些研发人员经过长期磨合,已经一起合作研发了多代产品。

团队经验都是磨出来的,不是说公司招揽一批技术专家就能搞定5G技术,还必须得有相关团队的经验积累,这个团队必须是已经磨合的非常契合。”王远说道:“设计一款芯片,不谈标准,仅从算法到量产需要三年,而展锐的迭代速度目前已经和高通不相上下。要追赶高通,就要缩短迭代周期,因此每一个环节都需要通力协作。

5G带来了新的技术难关

不同于4G,5G带来了全新的架构,同时也出现了新的技术难关增加了研发难度。

首先,不得不提的便是多频段兼容所带来的设计复杂度。据了解,3gpp制定的5GNR频谱共有29个频段,这些频段既包含了部分LTE频段,也新增了一些频段。再加上各个国家和地区的频段各不相同,因此芯片厂商需要推出的5G基带芯片,必须是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片,可以支持不同国家和地区的不同频段。

除了多频段兼容之外,支持的模式数增加也使得设计难度有所增加。5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4g网络,目前国内4G手机所需要支持的模式已经达到6模,到5G时代将达到7模。中国移动、中国联通、中国电信三大运营商的4G/3G/2G网络包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA、wcdma、GSM,可以说测试一颗芯片要跑遍全球运营商。

目前紫光展锐的首款5G基带芯片—春藤510已经完成与产业链合作伙伴进行多方测试与验证,在不同频段上对5G NR网络成功进行了互通性测试,向商用迈出了坚实的一步。

然而对于手机芯片企业来说,仅仅克服多频段兼容和多模兼容还远远不够,一颗5G基带芯片的研发还需要攻克包括系统散热、架构和高速率低时延等在内的多个难关。5G终端的处理能力是4G的五倍以上,但随之而来是如何平衡功耗和系统散热的问题。“未来的5G手机电池容量预估在3000-4000毫安才能满足其功耗需求,因此我们在做芯片设计的时候,一方面通过制程工艺的提升降低功耗,另一方面在芯片方案中加大电池容量和充电能力,同时匹配快充功能。”王远说。

毋庸置疑,5G芯片并不是想做就能做的,必须要有过硬的技术和时间的验证。如今全球拥有完整通信技术的移动通信公司屈指可数,而紫光展锐就是其中之一。 自主研发的春藤510只是展锐5G的第一步,展锐还将推出第二代5G产品,以更低的功耗、更快的速率,支持更多的应用场景,助力万物互联时代。

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