高通副總裁解讀5G手機(jī)參考設(shè)計(jì) 產(chǎn)品非凡意義更非凡

　　5G商用之路正全面加速，繼5G預(yù)商用測試基站開通后，高通又發(fā)布了5G芯片組，并推出5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)，讓5G手機(jī)變得“觸手可及”。在此之前，IMT-2020(5G)推進(jìn)組組織的5G第二階段測試已經(jīng)完美收官，5G第三階段測試將遵循統(tǒng)一的5G國際標(biāo)準(zhǔn)，并基于面向預(yù)商用的硬件平臺(tái)和基站網(wǎng)絡(luò)性能，重點(diǎn)開展互聯(lián)互通測試，5G商用比預(yù)期來的要快。

　　10月17日，2017高通4G/5G峰會(huì)在香港舉行，高通宣布成功基于一款面向移動(dòng)終端的5G調(diào)制解調(diào)器芯片組X50，實(shí)現(xiàn)了基于28GHz毫米波頻段的5G數(shù)據(jù)連接，并推出了業(yè)界首款5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。

　　“這款5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)有非常重要的意義，我們推出參考設(shè)計(jì)的目的不是為了提前定義5G手機(jī)的最終特性，而是打造一個(gè)終端形態(tài)的參考基準(zhǔn)。”Qualcomm Technologies執(zhí)行副總裁兼QCT總裁克里斯蒂安諾•阿蒙在次日接受集微網(wǎng)采訪時(shí)表示，我們可以借此終端形態(tài)，對技術(shù)性能表現(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證，比如射頻前端設(shè)計(jì)、天線的位置擺放和性能等，之后再與通信設(shè)備供應(yīng)商、運(yùn)營商和OEM廠商共同進(jìn)行外場測試，從而進(jìn)一步優(yōu)化5G NR系統(tǒng)的性能。

　　外觀更為多樣，5G手機(jī)將滿足全頻段連接

　　作為全球首個(gè)5G智能手機(jī)參考設(shè)計(jì)，旨在于手機(jī)的功耗和尺寸要求下，對5G技術(shù)進(jìn)行測試和優(yōu)化，其意義大于產(chǎn)品本身。據(jù)介紹，該參考設(shè)計(jì)是由高通5G新空口毫米波原型機(jī)演變而來，該5G手機(jī)參考設(shè)計(jì)機(jī)身采用前后玻璃材質(zhì)，長為157.25mm，寬度為76mm，厚度為9.7mm。

　　由于該5G手機(jī)原型是基于毫米波頻段，機(jī)身若是金屬材質(zhì)或?qū)Ω哳l的信號(hào)產(chǎn)生影響?？死锼沟侔仓Z•阿蒙表示，對5G手機(jī)機(jī)身材質(zhì)的考慮，實(shí)際上目前我們看到，有金屬、玻璃和塑料材質(zhì)的手機(jī)已經(jīng)可以使用毫米波頻段，只不過是在802.11ad Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)下的毫米波。我們相信這不會(huì)給OEM廠商帶來太多麻煩，手機(jī)廠商仍然可以為5G手機(jī)選擇不同的機(jī)身材質(zhì)，而5G技術(shù)也并不會(huì)要求手機(jī)一定得是某種材質(zhì)。

　　克里斯蒂安諾•阿蒙進(jìn)一步稱，在外觀材質(zhì)的基礎(chǔ)上，這里面最重要的問題還是天線的擺放位置、是怎樣使天線變得極為智能，可根據(jù)手機(jī)材質(zhì)和用戶握持位置進(jìn)行調(diào)諧。這也是我們持續(xù)投入射頻前端技術(shù)開發(fā)的原因。也正是因此，我們才能為整個(gè)行業(yè)提供更佳的技術(shù)解決方案，以支持現(xiàn)今的智能手機(jī)。

　　當(dāng)然，對于5G手機(jī)而言，數(shù)據(jù)連接不僅僅限于毫米波頻段，5G手機(jī)將要實(shí)現(xiàn)“全頻譜連接”概念，而高通驍龍X50芯片組率先實(shí)現(xiàn)28GHz頻段的連接與美國運(yùn)營商部署密切相連，實(shí)現(xiàn)全頻譜連接也只是時(shí)間的問題。

　　克里斯蒂安諾•阿蒙告訴記者，我們首先在28GHz上實(shí)現(xiàn)5G數(shù)據(jù)連接的原因，是由美國的頻譜許可及運(yùn)營商部署驅(qū)動(dòng)的，我們在28GHz進(jìn)行了諸多外場測試。同時(shí)，我們已經(jīng)宣布了多個(gè)采用Qualcomm 5G原型系統(tǒng)的試驗(yàn)，今年也有很多試驗(yàn)還在進(jìn)行，這里面既有在28GHz毫米波頻段的，也有在6GHz以下頻段的。高通將支持最早在2019年推出的5G NR智能手機(jī)，它將能兼顧高頻段和低頻段，既能支持6GHz以下頻段如3.5GHz，也能支持更高的26GHz、28GHz甚至39GHz頻段。

　　內(nèi)在更需完美，毫米波給芯片設(shè)計(jì)帶來更大挑戰(zhàn)

　　5G手機(jī)需要帶來更快的速度、采用新的頻段、將更新的技術(shù)投入使用，對射頻天線、電池續(xù)航和元器件有更高的要求，所以說5G手機(jī)設(shè)計(jì)的難度更大?？死锼沟侔仓Z•阿蒙稱，當(dāng)我們把更高的寬帶引入終端時(shí)，為了處理它帶來的更多數(shù)據(jù)，進(jìn)而就會(huì)要求終端具有更佳的攝像頭、更強(qiáng)的GPU、更好的NPU等等。這些有趣的轉(zhuǎn)變帶來了智能手機(jī)創(chuàng)新發(fā)展的方向，覆蓋了智能手機(jī)技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域。

　　同時(shí)，這給5G手機(jī)帶來了挑戰(zhàn)包括，我們需要擁有更先進(jìn)的GPU和NPU，需要提供更強(qiáng)勁的應(yīng)用手機(jī)處理器，因此也要求我們使用更先進(jìn)的制程節(jié)點(diǎn)，以及在設(shè)計(jì)中留出更多空間給更多的天線。

　　目前手機(jī)處理器已經(jīng)進(jìn)入10nm的制程節(jié)點(diǎn)，根據(jù)臺(tái)積電、三星等代工廠規(guī)劃，下一代7nm芯片規(guī)劃將在2018年可以投入量產(chǎn)，可見在工藝制程上，5G手機(jī)芯片邁入7nm制程也將是大概率事件。

　　克里斯蒂安諾•阿蒙進(jìn)一步稱，如今在手機(jī)設(shè)計(jì)中我們越來越多采用了模組集成的方式，尤其是在射頻前端設(shè)計(jì)方面。射頻前端通常會(huì)被設(shè)計(jì)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，比如模組中的毫米波天線與收發(fā)器需要放得很近。另外在終端中，天線要擺放在不同的位置，也就是天線陣列，要考慮補(bǔ)償不同手部握持位置帶來的天線遮蓋和信號(hào)影響。所以5G手機(jī)和4G手機(jī)設(shè)計(jì)肯定是會(huì)有不同的。這也是為什么高通現(xiàn)在要推出5G手機(jī)參考設(shè)計(jì)的原因，這也是為了實(shí)現(xiàn)2019年5G手機(jī)發(fā)布商用的規(guī)劃。

　　而在4G手機(jī)和5G手機(jī)差異方面，最大的不同就在于5G手機(jī)采用毫米波頻段帶來更高的速率。索尼移動(dòng)通信公司產(chǎn)品拓展副總裁Kazuo Murata在此次峰會(huì)上表示，對于5G的實(shí)現(xiàn)，最大的挑戰(zhàn)在于毫米波是否有可行的解決方案，這也是5G必須要面對的挑戰(zhàn)。

　　克里斯蒂安諾•阿蒙說道，關(guān)于毫米波在5G技術(shù)方面面對的挑戰(zhàn)，一方面我們想要保持它帶來的高性能，另一方面在設(shè)計(jì)上我們希望解決它傳播范圍比較小的問題。來自Telstra和EE的代表也在此次峰會(huì)中稱，5G不能僅限于6GHz以下頻段、或者僅限于毫米波頻段，它是兩者兼?zhèn)涞摹Ｎ覀兌剂私夂撩撞ǖ男盘?hào)覆蓋范圍(傳輸距離比較短)，但5G的快速切換能力可以支持把大量數(shù)據(jù)卸載到最高性能的網(wǎng)絡(luò)(也就是毫米波頻段)上去，所以5G手機(jī)必須要能支持在這些頻段上運(yùn)行。“我們也非常有信心，能讓毫米波技術(shù)在5G智能手機(jī)這樣的終端形態(tài)上發(fā)揮重要作用。當(dāng)基于5G參考設(shè)計(jì)的產(chǎn)品開始進(jìn)行外場測試之后，相信就會(huì)看到這些成果。”

　　當(dāng)然，毫米波頻段會(huì)給5G芯片增加了巨大的復(fù)雜性，尤其是在射頻前端部分。其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面，一是天線數(shù)量的增加，大多數(shù)情況下天線都要設(shè)計(jì)在系統(tǒng)內(nèi)靠近收發(fā)器的位置，從而增加了復(fù)雜度，增加更多的天線，就需要更多的天線共享技術(shù);第二是更多模組的加入，性能和尺寸大小的管理就非常重要。而這對于高通而言，無疑是會(huì)興奮的，因?yàn)槟壳案咄〒碛凶约旱腝ualcomm RF360射頻前端產(chǎn)品組合?？梢姡?G進(jìn)一步創(chuàng)新并推出全新解決方案將會(huì)為高通帶來了超越之前的更大的機(jī)遇。