巴龍晶元走向前台:揭秘華為如何煉成全球首顆5G之芯
文 | 壹觀察 宿藝
科技企業發布會最大的魅力之一就是不斷給行業和用戶創造「驚喜」,比如喬布斯時代的「One More Thing」。
華為2018MWC發布會「One More Thing」則是全球首款 5G 商用晶元——巴龍 5G01(Balong 5G01)和基於該晶元的首款3GPP標準5G商用終端——華為 5G CPE(Consumer Premise Equipment,5G 用戶終端)。
由於處於發布會的第三個產品環節,現場的很多外媒科技記者對此明顯準備不足,本準備「搶發」的稿件急忙再次修改。畢竟距離3GPP 5G NSA第一個標準版本凍結僅有兩個多月的時間,華為此時正式發布全球首款5G 商用晶元和5G 商用終端,效率之高的確出乎了行業和媒體的預料。
華為消費者業務CEO余承東在發布會上表示:「華為首款3GPP標準5G商用晶元和終端的發布,是全球5G產業的關鍵性突破,這意味著5G時代已經到來」。
「巴龍5G01」的秘密
提起「巴龍晶元」,大多數普通用戶會感覺陌生,但卻是海思麒麟晶元最核心的組成之一。
「麒麟晶元」實際上是一款手機SoC,分為BP(基帶處理器)和AP(應用處理器)兩大部分,而巴龍就位於麒麟中的BP部分,直接決定著海思麒麟晶元的通信規格和標準進展。同時,巴龍作為移動終端的通信平台,也可以單獨出現在各類移動終端中,如CPE、數據卡等。
無論在功能機還是智能手機時代,決定通話質量好壞、信號強弱、網路聯接快慢的關鍵就是基帶晶元技術能力。比如聯發科2017年上半年在大陸手機市場佔比大幅下滑,就是錯判了中國移動對LTE Cat.7 4G終端的重視程度,導致其核心合作夥伴不得不投靠高通陣營。再比如蘋果雖然是自研晶元,但自身卻無法解決核心基帶晶元問題,一直用高通的基帶晶元。最近幾年,為了制衡,蘋果同時採用了英特爾的基帶晶元。但由於英特爾晶元規格和性能都不如高通晶元,蘋果不得不「就低不就高」,降低其整機的通信規格和性能,影響消費者體驗。隨著與高通近年來訴訟加劇,有消息稱蘋果2018年準備把新iPhone的基帶晶元的訂單全部交由英特爾來生產,目標全面「去高通化」。這樣的結果,對iPhone的競爭力必然帶來不利影響。
實際上,基帶晶元技術能力直接決定了包括智能手機在內的通信行業的競爭實力和市場格局,而只有將基帶晶元通信規格提高到全球最頂級才能躋身手機晶元的高端俱樂部。
華為是通信企業出身,依靠長期巨大的研發投入,華為在關鍵通信技術方面從1G時代的艱難起步,到2G時代的追趕者,再到3G時代的行業領先者,成為4G時代的行業主要領導者,而巴龍就是華為在核心關鍵通信技術不斷取得突破的直接體現。正是基於巴龍迅速成長的通信實力,麒麟系列晶元才能在全球通信方面具備業界領先的能力,並且不斷加速華為終端業務的核心產品優勢和迭代速度。
比如在3G時代,巴龍推出的上網卡,幫助華為終端設備成功進入全球頂級運營商,並為此後華為自有品牌智能手機業務打通了進入門檻。4G時代,巴龍團隊憑藉多年來深厚的技術積累和研發優勢,成為全球LTE標準和產業化的重要推動者,Balong晶元開始不斷刷新全球LTE 4G行業的新紀錄。比如巴龍700在業界率先支持LTE TDD/FDD,巴龍750率先支持LTE Cat12/13(UL),全球首商用4CA(四載波聚合),全球首商用4x4MIMO,下載峰值速率達600Mbps。
2017年9月發布的海思麒麟970晶元,最大的兩個特點一是全球首款內置獨立NPU(神經網路單元)的智能手機AI晶元;另一個就是整合了巴龍760,成為業界首款支持LTE Cat.18的手機SoC,下載峰值速率達1.2Gbps,實現雙卡雙VoLTE首商用。而高通與之同級別的驍龍845處理器(AI+LTE Cat.18)在同年12月才發布,首款商用產品三星S9更是相比華為Mate 10發布晚了近半年時間。
在智能手機行業,半年時間的「代差」足以完成手機企業的「降維打擊」,對於缺乏核心晶元能力的絕大部分中國手機而言更是如此。比如從2012年開始,依靠麒麟和巴龍在核心晶元技術的快速突破,華為在旗艦新品發布上一直保持了自己領先節奏,而其他Android手機企業只能按照高通晶元的節奏和商務政策,也間接推動了華為從Mate 7之後的不斷「爆款」。從目前來看,即使雷軍遠赴夏威夷為高通驍龍845發布站台,但真正拿到首發的還是三星S9,小米首款驍龍845手機真正拿到晶元實現量產要等到今年4-5月份了,此時距離麒麟下一代晶元發布時間已經很接近,而這種「代差」效應會隨著5G來臨進一步加劇。
華為在2018MWC上發布的全球首款 5G 商用晶元——巴龍 5G01(Balong 5G01),即是這種「代差」信號加劇的體現。余承東在發布會上正式宣布華為首款5G智能手機將在2019年四季度上市,早於中國三大運營商2020年正式建設5G網路的時間點,其底氣和信心同樣來源於巴龍在5G晶元關鍵技術和成功商用的不斷快速突破。
全球首個5G網路+晶元+終端能力
中國移動在2018MWC上宣布在2018年內建設世界規模最大5G試驗網,並正式公布了2018年5G規模實驗計劃,意味著中國運營商對5G網路的策略將比預期更為激進。
而5G網路和終端,是5G商用的兩個基礎條件,對於終端來說,晶元又是重中之重,是5G產業發展和成熟的關鍵環節。
作為全球第一大通訊設備企業,華為是全球5G國際標準制定的主要推動者,從2009年就啟動了5G研發,至今已至少投入6億美元用於5G研究和創新,在全球已經建立11個5G研究中心。目前華為在5G實驗網中實測的5G網路峰值速率已經達到了20.25Gbps、時延低至0.33ms、每平方公里可聯接的設備數量達到217萬個,完全滿足ITU標準要求。華為已經與中國移動、中國電信、中國聯通、Vodafone、SoftBank、T-Mobile、英國電信、Telefonica等全球30餘家頂級運營商在5G方面展開合作。
巴龍 5G01和華為 5G CPE的發布,則意味著華為成為全球首個具備5G網路+晶元+終端能力的通信企業。
從數據上來看,基於3GPP標準的5G晶元,Balong 5G01支持全球主流的5G頻段,包括Sub6GHz(低頻)和mmWave(高頻),理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率, 支持NSA(Non Standalone,5G非獨立組網,即5G網路架構在LTE上)和SA(Standalone ,5G獨立組網)兩種組網方式。 Balong 5G01是5G標準凍結後第一時間發布的商用晶元,標誌著華為率先突破了5G終端晶元的商用瓶頸,成為全球首個可以為客戶提供端到端5G解決方案的公司。
華為5G CPE分為低頻(Sub6GHz)CPE和高頻(mmWave)CPE兩種。華為5G低頻CPE重2kG,體積僅為3L,可在室內隨意擺放,其實測峰值下行速率可達2Gbps,是100M光纖峰值速率的20倍,不到1秒即可下載一集網路劇,可以支持基於5G網路的各類VR高清在線視頻、VR網路遊戲等各類高清視頻和娛樂應用,同時兼容4G和5G網路。
CPE向來是通信規格升級和變革的排頭兵,是家庭寬頻接入的重要方式,與光纖入戶接入方式並重;5G CPE甚至會帶給用戶超越光纖的性能體驗。無線接入方式安裝方便,使用靈活,在家裡也可以便捷地移動位置。CPE產品對產業及消費者來說是具有很大價值的,目前日本、歐洲、亞洲等國家和地區的運營商都在積極部署CPE相關的業務,長期以來華為公司也一直和這些運營商緊密合作,支撐其為消費者提供豐富多樣的設備和應用創新。隨著5G大幕拉開,5G CPE業務前景不可限量,為全球億級家庭服務近在眼前。華為此次推出5G CPE,能夠幫助全球範圍的運營商積極拓展業務形態,加速5G產業的成熟。
值得重視的是,5G網路擁有高速率、廣聯接、低時延三大特點,不僅可以充分滿足高速通信需求,更是可以將全球設備與人、場景、服務連接在一起,徹底革新目前的移動互聯網和傳統產業,這也是5G被認為是人工智慧和智能IoT時代基礎的原因。業內預計,面向2020年及未來,基於5G網路的VR/AR應用、工業互聯網、無人駕駛和車聯網等增強型移動寬頻(eMBB)和物聯網(IoT)應用將隨著5G網路的成熟獲得爆髮式增長,預計到2025年全球聯接數將達到1000億,其中基於物的聯接將佔到90%。
也就是說,華為建立的全球首個5G網路+晶元+終端能力和優勢,將推動華為走向除智能手機等現有智能終端之外更廣闊的市場。余承東也對此表示,5G是一個嶄新的、顛覆性起點,將把人類社會帶入全新的萬物互聯時代,這將帶給人們生活和生產方式的極大便利,用戶溝通和分享的方式也將產生革命性的改變。不僅可以滿足通信行業的需求,更將提高全球的智能環境,為工業製造,以及包括醫療、家居、出行在內的人們的生活,帶來全新的感受。
基於此,華為消費者業務同時發布了面向5G時代的終端戰略,分別基於5G高速率、廣聯接、低時延三大特點,分別推出聯接家和人的CPE、Mobile WiFi和智能手機、聯接物的5G工業模塊、聯接車的5G車載盒子。
從全球來看,主要通訊設備企業目前已普遍不具備終端和晶元能力,晶元企業除了三星和蘋果之外都不具備終端和網路能力,而三星和蘋果雖然具備晶元和網路能力,但卻並不具備如巴龍等同的5G核心技術和基帶能力,這也讓華為面向5G時代因5G網路+晶元+終端能力具備了明顯先發優勢。
巴龍加速推動華為車聯網戰略
除了5G商用晶元和商用終端,華為還在2018MWC上發布了全球首款8天線4.5G LTE通信晶元巴龍765,向業界展示了巴龍在移動聯接與車聯網垂直領域應用方面的創新,以及在4G向5G演進的過程中提供可靠的解決方案。
全球運營商大規模5G建網普遍在2020年之後,並且由於5G網路的特殊性和巨大投入,預計全球範圍內4G網路升級還將有旺盛需求。巴龍765是全球首款8天線4.5G LTE 調製解調晶元,全球首個支持LTE Cat.19的晶元,峰值下載速率在FDD網路環境下達到1.6Gbps,在TD-LTE網路下達到1.16Gbps,是全球首款TD-LTE G比特方案;巴龍765也是全球首個、業界唯一支持8×8 MIMO(多入多出)技術的調製解調晶元,在速率提升與信號接收方面業內領先,頻譜效率相對4×4MIMO提升80%。
搭載巴龍765晶元的終端預計於2018年第三季度開始商用,可以明顯提高頻譜資源利用率,改善全球運營商目前因VR、4K高清視頻等新業務的發展面臨的網路容量暴漲和頻譜資源利用率難題,提升4G尤其是TD-LTE用戶的優質網路體驗。
更值得關注的是,全球智能車聯網和無人駕駛在迅猛發展,但目前4G網路不足以支撐其超低延時、可靠性和帶寬需求。巴龍765晶元是全球首個單晶元支持LTE-V與其他通信制式的集成,全面支持GSM /UMTS /TD-SCDMA /TD LTE /FDD-LTE/LTE-V多種制式,為車聯網提供了高集成度的晶元方案,8×8 MIMO的多天線技術將有效降低時延,也為車聯網提供了更加安全穩定的聯接。
其中,LTE-V是3GPP協議最新推出的車聯方案,是面向智能交通和車聯網應用、基於4G LTE系統的演進技術,包含了車與車、車與交通基礎設施以及車與人之間的聯接,這些聯接都會大大提高車型安全與交通運輸效率。LTE-V有兩大空中介面,一個是PC5口一個是UU口,PC5口主要是車與車之間的通信空中介面,而UU口是車與網路直接的通信空中介面,基於Balong 765具備多種通信制式的集成能力,單晶元可以同時支持PC5和UU介面,增強車與車、車與網路之間的聯接,可以有力推動目前全球車聯網和無人駕駛技術的體驗和商用節奏。
實際上,在2016年9月的阿里杭州雲棲大會上,華為就與浙江移動、上汽前瞻車隊、阿里聯合展示了LTE-V的4.5G車聯網應用。《壹觀察》現場體驗,可以明顯感受到LTE-V在車-環境-城市上的高效連接和聯動,帶給用戶智能駕駛體驗和城市出行方面的巨大改善。
在2018MWC期間,華為同時展示了自動駕駛項目RoadReader中,採用華為麒麟970晶元的Mate 10 Pro手機來控制保時捷的自動駕駛,證明了華為麒麟處理器端側AI能力對自動駕駛技術的改善。再加上巴龍在LTE-V、5G方面的積累和突破,華為不造車,但完全有能力成為全球車聯網和無人駕駛技術的重要標準制定者和驅動者。就在2018MWC之前,西班牙電信(Telefonica宣布)聯手華為在馬德里 5G 聯合創新中心,共同完成了世界首個5G車聯網(5G V2X)概念驗證(PoC)測試。
總結
由此來看,繼華為麒麟之後,長期的「隱世高手」 巴龍走向發布會前台,一方面是巴龍自身的快速成長和自身實力,得到了包括余承東在內的華為高層充分認可,一方面也說明面向5G時代,作為全球第一大通訊設備企業、第三大智能手機企業的華為,已經找到自己最為熟悉的「技術推動節奏」,變得更加自信與開放。
《壹觀察》注意到,在2018MWC現場,巴龍 5G01、華為 5G CPE、華為5G Mobile WiFi、華為 C-V2X -BOX等最新產品都做了公開展示,現場有包括韓國三星等廠商人員紛紛圍觀和詢問,但華為現場工作人員都對此進行了解答。
11年的堅持與投入,讓巴龍成為通信行業的領先者,並煉成了業界首顆「5G之芯」,也讓華為未來發展充滿了巨大想像空間和可能性。
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