這是半導體芯精英第【66】篇文章 文章共計：5044字 預計閱讀時間：13分鐘 文章來源：鮮棗課堂 ，作者小棗君 點選上方藍字關注我們，回複關鍵詞【見面禮】 即可獲得我們為您準備的半導體電子書合集禮包 時間過得真快，隻有十幾天，2020年就要結束了。
今年，是國内5G網絡全面商用的第一年。雖然我們遭受了新冠疫情的沖擊，但5G的建設步伐并沒有受到太多影響(反而有所刺激)。
5G基站
根據工信部副部長劉烈宏近日在世界網際網路大會的發言資料，中國目前已經建成5G基站70萬個，占全球比例接近70%，5G連接配接終端超過1.8億。而營運商提供的資料則顯示，國内的5G套餐使用者數已經超過2億(中移1.29億，電信0.72億，聯通未公布)。
在手機方面，根據信通院的統計，1-10月國内市場5G手機上市新機型183款，累計出貨1.24億部，占比為49.4%。
毫無疑問，5G手機現在已經成為市場的主流、使用者的首選。
5G手機
回顧5G手機這些年來的發展曆程，其實并不平坦。圍繞5G手機的紛争，從來就沒有停止過。
最開始的時候，大家争論“誰是第一款5G手機(晶片)”。後來，開始争“NSA是不是假5G”。再後來，又争“內建基帶和外挂基帶”。再再後來，争“有沒有必要支援N79頻段”……
對于不太懂技術的普通使用者來說，這些無休止的争吵實在是讓人懵圈——不就是買個5G手機麼？怎麼就這麼麻煩呢？
其實，争來争去，主要原因還是因為5G晶片技術的不成熟。或者說，這些都是5G手機發展早期的正常現象。
5G手機和4G手機的最大差別，在于是否支援5G網絡。而5G網絡的支援與否，主要由手機的基帶晶片決定。
基帶晶片(高通X55)
基帶晶片(有時候簡稱“基帶”)，有點像手機的“網卡”、“貓(數據機)”。而大家常說的SoC晶片(System-on-a-Chip，片上系統、系統級晶片)，有點像電腦的CPU處理器。
5G SoC晶片(聯發科)
注：基帶晶片不一定內建在SoC晶片内部(後文會介紹)
有了5G基帶晶片，手機才能夠接入5G網絡。是以說，5G手機的發展史，其實就是5G晶片的發展史。而5G晶片的發展史，又和5G基帶密不可分。
是不是有點暈？别急，我們還是從頭開始說起吧。
▉ 2016-2018年：第一代5G晶片
全球第一款5G基帶晶片，來自老牌晶片巨頭——美國高通(Qualcomm)。
高通在2016年10月，就釋出了X50 5G基帶晶片。那時候，全球5G标準都還沒制定好。
因為推出時間确實太早，是以X50的性能和功能都比較弱，主要用于一些測試或驗證場景。沒有哪個手機廠商敢拿這款基帶去批量生産5G手機。
到了2018年2月，華為在巴塞羅那MWC世界移動大會上，釋出了自己的第一款5G基帶——巴龍5G01(Balong 5G01)。華為稱之為全球第一款符合3GPP 5G協定标準(R15)的5G基帶。
巴龍Balong 5G01
不過，這款5G01基帶，技術也還不夠成熟，沒辦法用在手機上，隻能用在5G CPE上。
CPE：把5G信号轉成Wi-Fi信号的小裝置。
緊接着，聯發科、三星和英特爾，陸續在2018年釋出了自己的5G基帶晶片(當時都沒商用)。
我們姑且把這些5G基帶叫做第一代5G基帶吧。
資料僅供參考(部分是PPT晶片，你懂的)
這一代晶片有一個共同特點——它們都是通過“外挂方式”搭配SoC晶片進行工作的。
也就是說，基帶并沒有被內建到SoC晶片裡面，而是獨立在SoC之外。
內建VS外挂，當然是內建更好。內建基帶在功耗控制和信号穩定性上，明顯要優于外挂基帶。
“外挂”，相當于這樣
可是沒辦法，當時的技術不成熟，隻能外挂。
總而言之，2018年，5G手機基本處于無“芯”可用的狀态，市面上也沒有商用釋出的5G手機。
2019年：第二代晶片
到了2019年，情況不同了。
随着5G第一階段标準(R15)的确定、第二階段标準(R16)的推進，各個晶片廠商的技術不斷成熟，開始有了第二代5G基帶。
首先有動作的，是華為。
華為在2019年1月，釋出了巴龍5000(Balong5000)這款全新的5G基帶。支援SA和NSA，采用7nm工藝，支援多模。
綜合來說，這是第一款達到購買門檻的5G基帶。
緊接着，高通在2月份，釋出了X55基帶，也同時支援SA/NSA，也是7nm，也支援多模。從紙面資料上來說，X55的名額強于Balong5000。
不過，華為的動作更快。
2019年7月，就在高通X55還停留在口頭宣傳上的時候，華為采用“麒麟980+外挂巴龍5000”的方案，釋出了自己的第一款5G手機——Mate20 X 5G。 這也是國内第一款獲得入網許可證的5G手機。
因為高通的X55要等到2020年一季度才能批量出貨，是以，當時包括小米、中興、VIVO在内的一衆手機廠商，隻能使用外挂X50基帶的高通SoC晶片，釋出自家5G旗艦。
站在客觀角度，隻看5G通信能力的話，這差距是非常明顯的。
當時，圍繞SA和NSA，爆發了很大的争議。很多人認為，僅支援NSA的手機是“假5G”手機，到了2020年會無法使用5G網絡。
這種說法并不準确。事實上，NSA和SA都是5G。在SA獨立組網還沒有商用的前提下，僅支援NSA也是夠用的。
2019年9月，華為又釋出了麒麟990 5G SoC晶片，采用7nm EUV工藝，更加拉開了差距。
是以，在2019年中後期的很長一段時間内，華為5G手機大賣特賣，銷量一騎絕塵。
9月4日，三星釋出了自家的5G SoC，Exynos 980(獵戶座980)，采用8nm工藝。
一個月後，三星又釋出了Exynos 990(獵戶座990)。相比于Exynos 980內建5G基帶，Exynos 990反而是外挂的5G基帶(Exynos Modem 5123)，令人費解。
正當大家覺得失衡的局面要持續到X55上市時，一匹黑馬殺出來了，那就是來自寶島台灣的晶片企業——聯發科(MEDIATEK)。
11月26日，聯發科釋出了自家的5G SoC晶片——天玑1000，紙面參數和性能跑分都全面領先，頓時炸開了鍋。
12月5日，姗姗來遲的高通終于釋出了自家的新5G SoC晶片，分别是骁龍765和骁龍865。
高通是國内各大手機廠商(華為除外)的主要晶片供應商。包括小米、OPPO、vivo在内的衆多廠家，都在等高通的這款骁龍865晶片。不過，骁龍865推出之後，大家發現，這款晶片仍然是外挂基帶。(骁龍765是內建基帶，內建了X52，支援5G，但是整體性能弱于865，定位中端。)
我們把這幾家廠商的SoC晶片放在一起，比較一下吧：
當時(2019年底)的紙面資料，僅供參考
三星的晶片基本上是三星手機自己在用。這些年，三星手機在國内的市場佔有率不斷下滑，基本退出了第一陣營的争奪。是以，實際上國内市場就是華為、高通、聯發科三家在激烈競争。
我們具體看一下當時這些晶片的參數差異：
從工藝制程來看，幾款晶片都是7nm，但是EUV(極紫外光刻，Extreme Ultra-violet)比傳統工藝要強一些。
從組網支援來看，NSA和SA，大家都同時支援，沒什麼好說的。
最主要的差別，集中在基帶外挂/內建，毫米波支援，以及連接配接速度上。
- 基帶外挂
關于這個問題，雖然前面我們說內建肯定比外挂好。但是這裡的情況有點特殊：
華為之是以內建了5G基帶，并不代表他完全強于高通。有一部分原因，是因為華為麒麟990采用的是2018年ARM的A76架構(其它幾家是2019年5月ARM釋出的A77架構)。A77內建5G基帶難度更大。
而且，華為內建5G基帶，也犧牲了一部分的性能。這就是上面表格中，華為連接配接速率名額明顯不如其它三家的原因之一。
換言之，以當時(2019年底)的技術，想要做到性能、功耗、內建度的完美平衡，非常非常困難。
聯發科這一點很牛。它的天玑1000，既采用了A77架構，又做到了基帶內建，整體性能不輸對手，令人出乎意料。
- 毫米波
高通骁龍865不支援內建，有一部分原因是因為毫米波(支援毫米波之後，功耗和體積增加，就沒辦法內建了)。
什麼是毫米波？ 5G信号是工作在5G頻段上的。3GPP标準組織對5G頻段有明确的定義。分為兩類，一類是6GHz(後來3GPP改為7.125GHz)以下的，我們俗稱Sub-6頻段。另一類是24GHz以上的，俗稱毫米波頻段。
高通的SoC晶片，為什麼要支援毫米波頻段呢？ 因為他要兼顧美國市場。美國營運商AT&T在使用毫米波頻段。除了美國等少數國家之外，大部分國家目前還沒有使用毫米波5G。
- 連接配接速度
最後就是看連接配接速度。 抛開毫米波，我們隻看Sub-6的速度。天玑1000的公布資料比其它兩家快了一倍。 這個地方也是有原因的。因為天玑采用了雙載波聚合技術，将兩個100MHz的頻率帶寬聚合成200MHz來用，實作了速率的翻倍。 值得一提的是，這個100MHz+100MHz，基本上就是為聯通電信5G共享共建量身定制的。他們倆在3.5GHz剛好各有100MHz的頻段資源。
- N79頻段支援
最後，我們再來說說N79這個事情。當時圍繞這個N79，也爆發了不少口水戰。 前面我說了，5G有很多個頻段。Sub-6GHz的頻段，如下所示：
N79頻段，就是4400-5000MHz。 下面這個，是國内營運商5G頻段分布：
很清楚了，聯通或電信使用者，無需理會N79，因為用不到。 那移動使用者是不是一定要買支援N79頻段的5G手機呢？答案是：不一定。當時移動還沒有用N79。不過，後期應該會用。 站在普通消費者的角度，如果我是移動使用者，當然會傾向購買支援N79頻段的5G手機，一步到位。 這麼一看的話，華為又占了優勢：
是吧？搞來搞去，三家就是各有千秋。 以上，就是2019年年底各家5G SoC晶片的大緻情況。
▉ 2020年：第2.5代5G晶片
進入2020年後，受新冠疫情的影響，5G晶片和手機的釋出速度有所放慢。 最先有動作的，是聯發科。 前面我們說到，聯發科釋出了紙面資料爆表的天玑1000。可是，後來我們一直沒有看到搭載天玑1000的手機問世，隻看到兩款搭載了天玑1000L(天玑1000的縮水版)的手機。 2020年5月7日，在消費者苦等半年之後，聯發科線上釋出了天玑1000的更新版——天玑1000plus(天玑1000+)。
從聯發科釋出的資訊看，硬體更新不大，主要是通過軟體調優，在功耗、遊戲體驗、螢幕重新整理率，以及視訊畫質上進行提升。 不久後的5月19日，vivo釋出了首款搭載天玑1000Plus晶片的機型——iQOO Z1，售價2198元起。 高通方面，2020年2月12日，三星S20釋出會上，高通骁龍865正式亮相。此後，陸續被搭載在各大手機廠商的旗艦手機上，成為2020年的主流5G SoC晶片。
2020年搭載骁龍865晶片的主要機型
(點選可看大圖)
2020年10月，華為随同Mate 40 Pro釋出了麒麟9000晶片。該晶片基于5nm工藝制程，內建了5G基帶(還是巴龍5000)，性能上有所更新，支援5G超級上行(Super Uplink)和下行載波聚合(CA)，上下行速率比其它手機有明顯提升。
因為衆所周知的制裁原因，華為晶片局面日益艱難。在Mate 40的釋出會上，餘承東表示，麒麟9000很可能是最後一代華為麒麟高端晶片。 同樣是10月，蘋果公司推出了iPhone12，這是第一款支援5G的iPhone。iPhone12使用的是自家的A14仿生晶片，采用的是台積電5nm工藝，外挂了一顆高通 X55 5G基帶晶片。 以上，就是截至目前5G晶片的整個發展曆程。 當然了，故事還沒有結束。 根據此前曝光的消息，聯發科即将推出基于6nm工藝的天玑2000晶片(據說華為P50可能搭載)。 而高通基于5nm的骁龍875，也很有可能在12月初釋出，明年Q1商用。據說，骁龍875将會內建高通在今年2月就已經釋出的X60基帶。
值得一提的還有紫光展銳。他們在此前虎贲T7510的基礎上，推出了新款5G手機SoC晶片虎贲T7520。該晶片采用6nm EUV的制程工藝，搭載自研的春藤510 5G基帶，據稱技術成熟，明年(2021年)将實作量産。
不管怎麼說，2020行将結束，2021即将開啟。随着5G網絡建設的不斷深入，越來越多的使用者将投入5G的懷抱。這也就意味着，圍繞5G手機和晶片的江湖紛争，将會愈演愈烈。 究竟誰能夠在這場紛争中笑到最後？隻能讓時間來告訴我們答案了……
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