5G手机如何解决技术掣肘?

许隽

2019年12月17日08:56  来源:南方日报
 

全球手机看中国,中国手机看广东。目前,华为、OPPO、vivo等粤品牌已跻身全球智能手机出货量前十,广东“手机制造大省”的地位日渐稳固。不过,随着5G时代的到来,关键技术缺失、核心供应链薄弱等因素也正影响着5G终端产业的发展。

面对种种挑战,广东手机厂商如何快速解决技术掣肘?南方日报、南方产业智库广东5G产业深调研团队深入走访包括华为、中兴、OPPO、vivo、魅族等在内的广东5G终端企业,独家揭秘广东5G终端发展背后的新思路。

自研5G基带芯片

才能控制成本预算

为什么没有第一时间发布5G手机?从5G商用到现在,不少人都在问这个问题。

11月1日,我国宣布5G商用开启。据深调研统计,目前华为、中兴、vivo、荣耀等7个品牌已推出5G手机,OPPO、魅族、努比亚等则“暂时缺席”。部分企业发言人向记者坦言,“国内5G网络还未彻底成熟”是他们选择缓期发布5G手机的原因之一。同时,“我们也需要等待高通、联发科等厂家相关5G基带芯片的正式商用。”魅族首席技术官梁东明说。

5G手机与4G的最大区别,就在于前者拥有5G芯片。芯片,是5G手机最关键的部件之一。

不过,工信部赛迪智库报告显示,广东5G终端设备中,国外芯片的供应数量占比超过了50%。“除5G通信基带芯片外,广东厂商在射频前端芯片、内存芯片等也主要依赖‘进口’”。不仅如此,工信部赛迪智库无线电研究院所副所长彭健表示,在天线、滤波器等5G中高频器件领域,广东厂商也需要海外企业的技术支持。

不过,随着广东对5G关键核心技术研发力度的不断加大,这样的情况正在发生变化,多家广东企业已经走在了前头。如以通信设备制造切入手机行业的华为,去年8月,就发布了全球首款7nm工艺制程的SoC芯片——麒麟980;今年9月,该品牌推出了全球首款旗舰5G SoC芯片——麒麟990,这是厂商首次实现将5G调制解调器集成到SoC芯片中。

“只有自研5G基带芯片,才能更好地控制成本预算,不受限于上游供应商。”除华为外,在走访中,OPPO、vivo、魅族等企业负责人也向记者透露了未来“自研芯片”的可能,他们的蓝图从合作研发开始。“vivo将联合三星共同研发首批双模5G芯片Exynos 980,这也是手机厂商第一次把需求前置进了芯片开发阶段。”vivo开发部高级总监崔献说。

最难的芯片已开始闯关,而其他关键部件则已有成果,尤其是在降低功耗,提升效率上。

“5G手机元器件比4G增加了25%,天线数量翻了将近一倍。”中兴终端硬件系统总工程师刘凤鹏告诉记者,为缓解天线数量增多带来的高功耗等问题,中兴在5G手机器件堆叠和架构规划上费了不少功夫;而为了避免天线增多后彼此间产生信号干扰,OPPO自研了多路智能切换的算法及独立射频管理模块技术,vivo亦申请有天线解耦合技术等相关专利。不仅如此,广东厂商在散热、快充、AI算法等手机核心技术领域也走在了前列。

12月11日,中国信通院发布了一项数据:2019年1月-11月,国内5G手机出货量835.5万部。多数人不知道的是,在这背后,广东制造贡献了超三分之二。

“5G技术路线之争

实质上是频段之争”

“广东是全国唯一一个所有地级市均开通5G网络商用的省份,具有5G潜在用户挖掘空间大、产业生态完备、创新主体充满活力等发展优势。”在2019中国5G终端创新峰会上,彭健用“发展态势良好”来形容广东5G产业。

“广东是手机制造大省。”第一手机界研究院院长孙燕飚对记者分析,依托于电子制造业基础及产业集聚效应,广东在手机供应链上已实现全面领先。通过十多年的发展,本省智能手机产业已经从单纯的组装加工,发展到全链条的完备生产线,涵盖晶圆制造、指纹识别、摄像头、触摸屏、液晶模组、玻璃盖板、电池、PCB、ODM/OEM、手机终端等上下游领域。

与此同时,产业集聚度不断提升,本省智能手机产业已呈现以“深莞惠”(深圳、东莞、惠州)为中心,以珠江东岸及珠三角其他地市为配套的产业布局,智能手机生态圈初具雏形。

不过,与海外供应商相比,广东在半导体材料、中高频器件等核心产业链领域的“短板”依然明显。“5G技术路线之争,实质上是频段之争。”广东省未来通信高端器件创新中心首席架构师樊永辉认为,中高频器件是未来让终端实现5G中频(Sub-6GHz),乃至高频(毫米波mmWave)通信的关键。

“后面终端设备更大的挑战会跟5G毫米波有关。”崔献在向记者解读5G终端发展轨迹时说,4G通信与5G的最大区别就在于后者的通信频段有明显提升。随之而来的,是高功耗、高发热、信号传输效率下降,“这对芯片基带的处理能力,以及天线、射频等5G核心器件的性能是一个很大的挑战。”

崔献口中的5G核心器件,指的就是中高频器件,它包含功率放大器、滤波器、天线、射频开关等。目前,在这一环节广东仍面临“技术落后,产能不足”的问题。

不过,围绕这一系列产业链“短板”,广东省正在开启快速“补洞”。据工信部调研数据显示,滤波器和天线领域已具有国产化供应链基本能力。比如,芯片设计及制造领域,当前我省已聚集华为海思、中芯国际等一批龙头企业。而在天线领域,“信维通信、硕贝德、立讯精密等广东器件供应链企业也已在智能手机产业链上占据了核心竞争优势。”孙燕飚说。

5G手机只能“测速”?

加速培育应用场景

除了在硬件技术、产业链方面还有“短板”外,终端厂商要让5G手机更快地走向市场,还有“应用场景”这一关要过。

目前,5G手机首批用户已经产生,“使用最多的是Speedtest(一款测速应用)。”记者在收集用户反馈时发现,由于相应使用场景还未搭建完成,多数用户对5G手机的印象仍止于“快”。比如,华为方面就曾表示,旗下Mate 20X(5G)在5G网络下的速度可达4G的20倍,理想状态下,手机只需3秒就能下载一部高清电影。

“仅仅只有‘快’,对于用户的吸引力确实有限。”vivo通信研究院总经理秦飞认为,5G手机及应用生态的建立是相辅相成的。“只有终端设备快速普及,开发者在开发5G应用时才会更有动力;反过来说,越来越多5G应用的出现也会推动5G换机潮加速到来。”

“终端厂商应做的,是用高质、平价的产品迅速推动5G手机在用户中普及。”而在这一方面,广东厂商已走在前列。据深调研统计,目前可供国内用户购买的5G手机已有不下16款,其中一半以上来自广东品牌;vivo、华为、中兴5G手机在国内市场占有率合计超68%。

在软件应用开发上,广东同样走在一线。此前,vivo提出“一主三辅”的硬件开发策略,今后将围绕5G手机,推出AR眼镜、手表、耳机等“辅”产品。华为推出了“1+8+N”全场景智慧化战略,中兴、OPPO等也在发力5G手机之余,专注开发AR头显、VR眼镜等。“智能手机核心入口地位不会改变,但OPPO要建立多入口终端生态。”OPPO创始人陈明永告诉记者,未来三年品牌将投入500亿研发预算,持续推动AR等前沿技术的发展。

不过,“5G手机的使用场景不止于此。”OPPO首席5G科学家唐海表示,就像在4G时代我们未曾预料到短视频应用的出现一样,在5G时代,应用场景也远不止AR/VR这一条路可走。此前,华为消费者业务手机产品线总裁何刚曾预测,未来5G手机不仅将支持云游戏、AR/VR等多种技术场景,还将充分赋能工业互联网,推动自动驾驶、万物互联时代的到来。

“5G的潜力不止于网速快,还在于能给用户带来更广泛、功能更强大的的信息化服务,而若要获得这些服务,以手机为单一展现形式是行不通的,输出设备、输入设备以及更多的传感器都会被增加进来。”秦飞说。

■实测

商用满月,广州中心城区信号如何?

5G网络稳定性仍有待加强

依托广东产业链整合优势,在短短半年内,粤厂商已发布一系列“平又靓”的5G手机。不过,他们在实际5G网络环境中的表现如何呢?

日前,记者携一部华为5G手机,在仍然使用4G卡的情况下,到广州天河区、越秀区、海珠区和荔湾区的累计11个点位进行实地测试,发现在5G网络下手机的平均下载速度可达200Mbps以上,是4G的三倍以上。

比如,在荔湾区的广东著名旅游景点陈家祠,记者录得了三大运营商的稳定5G信号,其中中国联通平均5G下载速度最快,为291Mbps。

而在越秀区寺右新马路五羊邨地铁站,天河区花城广场中段及海珠区中山大学南门附近等点位,记者亦测得部分或全部运营商的稳定5G信号。

值得一提的是,经测试发现,在室外区域,5G信号明显强于室内;而在室内,从地面到地下,5G信号强度会明显衰减。

整体来看,在5G商用满月这个时间点,广州5G网络覆盖的情况可用“良好”来形容,不过提升空间也很大。比如,在部分主要地铁线路,或中心CBD区域(如广州塔)附近,记者并未捕获到5G信号;而在高速移动的车辆内,记者发现5G信号“时有时无”,这说明5G网络的稳定性仍有待加强。(南方日报记者 许隽)

(责编:曹昆)