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5G让芯片设计“变脸”

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  5G带来的将是一个革命性的变化,使移动技术从一项对个人通信具有变革性影响的技术演进为真正的通用技术,赋能各个行业,其中芯片处于5G产业的核心。5G芯片的发展也受到各方的持续关注。
  随着今年6月我国发放5G商用牌照,进入5G商用元年,5G市场渐次启动。根据市场调研机构预测,到2035年,全球5G产出的商品及服务将高达12万亿美元。而今后8到10年,5G将在整个国民经济中发挥支柱性作用,助力经济增长及行业变革。与此同时,5G芯片市场规模也随之不断提升。
  Gartner研究总监盛陵海表示,明年下半年,5G覆盖率会达到一定的水平,主要厂商的5G手机会有一个比较大的跃升。美光科技高级副总裁兼移动产品事业部总经理拉杰·塔鲁里则认为:“随着5G和AI的发展,人们对智能手机的使用方式正在改变。比如基于高速的5G传输AI技术,手机的摄像头可以进行人脸识别,可以拍出更好的照片,这就需要高清晰的传感器、摄像头、高性能处理器、高带宽的传输芯片,以及高容量的存储器等,这些均会推动芯片产业的发展。”

 

 由于5G具有极致宽带、可靠连接和超低时延三大技术特性,能够支持增强型移动宽带、关键业务型服务和海量物联网等不同业务型态。因此,普遍认为5G的发展将主要分为两个阶段。第一阶段主要针对增强移动宽带(eMBB)场景,这一阶段已经启动。下一阶段主要针对两大应用场景,即海量机器类通信(mMTC)和超可靠低时延(uRLLC),这使5G可以渗透到更广领域。
  高通公司产品管理高级总监沈磊认为,5G元年的关键词是“商用”,接下来的关键词是“扩展”。应用场景的扩展既包括面向消费者的用例,也包括面向行业用户的用例。面向消费者的5G用例包括高清视频流传输和视频直播、即时云接入、多人云游戏、实时视频协作、沉浸式XR体验等。以云游戏为例,5G可支持更高的游戏画质和更流畅的交互体验,同时让用户能够在5G终端上随时享受高配置需求的大型游戏,无需等待下载和安装。
  “在面向行业用户的5G用例方面,可以期待更多。5G将激发智能制造、智能网联汽车、数字化物流和零售、远程医疗、精准农业等广泛行业的创新与变革。举例来说,中国拥有数量非常多的工厂,这些工厂在5G时代都有转型升级的空间。高通在今年的MWC上利用5G技术演示了一个模拟生产车间,利用5G基站让5G网络覆盖车间,帮助关键任务型机器实现99.9999%的可靠性。加上政府对工业互联网的重视和投入,我们相信工业物联网是目前备受关注、具有很大发展潜力的领域。”沈磊说。
  5G与人工智能的发展也息息相关。紫光展锐高级市场总监钟宝星表示,IDC数据显示,2025年仅物联网领域提供的数据量已经可以超过70ZB,1ZB相当于2的30次方TB。没有AI的大数据成不了真正的大数据。5G+AI实现了资源突破,端云的联系亲密化。5G带来大量种类繁多的数据导致云端变化,基于全局数据计算的云成为接入云+控制云,基于局部数据计算的端成为智能端。
  沈磊认为,边缘扩展计算的重要发展趋势是,5G+AI将支撑无线边缘变革,而无线边缘可实现5G+AI的全部潜力。因为大部分AI执行对时间非常敏感,所以在过去,AI不可能完成终端和云端的协同,如今5G的低时延特性帮我们将这一不可能变为可能。在5G的支持下,AI的分布式特点将越来越突出,分布式智能会尽可能地靠近终端和用户,从而满足对低时延的要求。
  专家观点:
  紫光展锐执行副总裁周晨:
  5G芯片设计应考虑架构灵活可重配置需求
  5G会带来一个万物互联的社会,但同时也是一个越来越碎片化、细分化的市场,碎片化的应用场景意味着终端厂商对芯片有很多定制化需求,这是一个新业态下的新趋势。芯片厂商必须从设计之初,就得考虑到架构灵活可重配置,以应对这一新的行业趋势。
  物联网应用强调场景化,即使是同一类芯片,应用于不同的场景,对芯片的要求也会不同。紫光展锐已于2019年2月推出了第一代5G基带芯片——春藤510。春藤510的推出,让紫光展锐迈入全球芯片第一梯队。我们将在年底推出基于虎贲T710和春藤510的5G手机芯片解决方案,支持首批5G智能手机的商用上市。2020年年底推出5G SoC处理器,采用7nm工艺。
  高通公司产品管理高级总监沈磊:
  5G让芯片设计集成度进一步增强
  对比4G终端,5G终端通信链路设计的复杂性大大提高。因为通信链路上的所有器件需要联合工作,不同射频器件间需要高度协同,而射频器件需要支持的频段组合日益增多,这就为各器件间的调试优化工作带来很高难度。
  此外,一些新技术的出现要求调制解调器与射频链路有更高程度的协同,需要根据网络实际情况调整射频链路器件的工作。
  为了应对这些挑战,高通提供了完整的5G调制解调器及射频系统,骁龙X55 5G调制解调器及射频系统是我们的旗舰解决方案,集成了全球最先进的商用5G调制解调器、射频收发器、射频前端、毫米波天线模组以及软件框架。我们跨骁龙8系、7系和6系的5G移动平台产品组合,有望在2020年为全球超过20亿用户提供5G体验。
  美光科技高级副总裁拉杰·塔鲁里:
  5G应用推动存储芯片市场容量提升
  尽管智能手机的总量趋于饱和,但是每部手机加装的DRAM和NAND容量却在不断增加。根据我们的测算,未来几年,无论DRAM还是NAND,在手机中的容量都将进一步增长。其中,DRAM平均增长率将达到15%~17%,NAND将达到25%~30%。
  除了智能手机之外,最大的应用就是自动驾驶。5G的发展将推动智慧城市等新兴市场的发展,也会带动存储器的增长。至于VR/AR要想达到优良的用户体验,必须支持高清分辨,否则使用者会感觉头晕,而要达到这样的体验,也需要更大的存储器用量。
  中国消费者对5G、AI、VR/AR这些新技术、新应用的适应速度和接受速度更快。全球最先进的智能手机,会率先在中国上市,这使中国成为移动存储发展最快的市场之一。

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