高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

前言:

高通发布的第三代5G调制解调器骁龙 X60,是全球首款 5nm 5G 基带,也是全球发布的首款采用 5nm 制程的芯片。

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在不同的国家,从频谱资源上看,可供 5G 使用的资源可谓高低不一。

全球 5G 主要有两大可部署的频谱,一个是 6GHz 以下频段(sub-6GHz),频率范围 450MHz~6.0GHz;另一个是毫米波频段,频率范围 24.25GHz~52.6GHz。

毫米波频段,频谱越高,它的频宽就越宽,频谱资源越多,能承载的数据量也就越大,但是,随着频谱增高,它的传输性能及覆盖能力会有一定的下降。

截至 2020 年初,美国、中国、欧洲、韩国和澳大利亚,主要部署的是围绕 6GHz 以下频段的 NSA 模式;同时,美国已经率先部署毫米波。

2020 年,NSA 的 6GHz 以下 TDD 会在包括日本、拉丁美洲、东南亚等地区部署;毫米波也会在欧洲一些国家(俄罗斯、意大利的一部分)、日本、韩国部署。

从频段,到制式,再到具体的牌照发放,全球 5G 网络的部署,在 Sub-6、毫米波、FDD、TDD 等各种组合之下,产生了成千上万种频段组合,而这些频段组合之间难以互相覆盖,当 5G 网络传输时,数据往往只能在同一组合的频段里拥堵着,让我们面对频宽,一时不知如何着手。

从高通的角度看,载波聚合技术,正是为这个场景应运而生的技术,能够为运营商的 5G 部署提供最高的灵活性。

高通 X60 提供了广泛的频谱凑集功用和提选,将力促 5G 部署的矫捷恢弘,同时荣升移位顶峰的网络覆盖、能效和通性。

高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

5G 基带的重要意义

庞大的高通 5G 基带到了 5nm 终于能被集成进 SoC 了,对于主板的空间利用是个好消息;不过对于功耗影响应该不大,功耗的降低主要还是因为制程与设计的进步。

骁龙 X60 是世界上第一个支持跨所有关键 5G 频段和组合的 5G 调制解调器 -RF 系统。特别是对于 5G 来说,这意味着它将能够同时支持 sub-6GHz 带宽以及毫米波。而早期的 5G 芯片只能在 sub-6GHz 或毫米波两者中做选择。

骁龙 X60 是全球首个支持聚合全部主要频段及其组合的 5G 调制解调器及射频系统,包括毫米波和 6GHz 以下的 FDD 和 TDD 频段,为运营商利用碎片化频谱资源提升 5G 性能提供最高灵活性。

骁龙 X60 支持 5G FDD-TDD 载波聚合,从而使运营商可以增加网络容量和扩大覆盖范围。

因此,随着 5G 网络部署的推进,一款适合全球市场的 5G 基带其灵活性以及对毫米波的支持都将成为重点。

高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

更全面的 5G 性能

骁龙 X60 是高通发布的第三代 5G 解决方案,它有着更强性能、更广覆盖、更高速率等优点。

工艺制程上,它采用领先的 5mm 工艺制程,是全球首款 5mm 芯片,使 5G 基带芯片能效更高,占板面积更小,使 OEM 厂商拥有更大的设计空间。

5G 性能上,骁龙 X60 全面支持了 5G FDD-TDD 6GHz 以下频段的载波聚合,5G TDD-TDD 6GHz 以下频段的载波聚合,还支持毫米波 -6GHz 以下聚合,有助于最大化网络可用频谱资源,以提升网络容量及峰值速率,甚至能实现 5GSA 峰值速率翻倍。

高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

5 纳米制程的好处

①意味着高通必须早在数年前就开始针对 5 纳米工艺设计芯片,同时也意味着他们必须承受率先量产所伴随的极高成本和极低良品率,并在生产过程中摸着石头过河。

②现在的整个产业链都因为特殊原因的冲击导致开工率严重不足,而此时高通选择公布采用新制程的芯片,也无异于给行业、特别是给半导体代工厂们增强了信心。

③最先进的产线本身就只有那么一点,谁能先抢到、谁能先生产、谁就能够保证更多的产能分配,也能与代工厂建立更深的技术合作和联系。

高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

苹果引进 三星率先代工

从 7 纳米降低到 5 纳米有助于减小设备制造商的整体封装尺寸,使其能够在智能手机中占用更少的空间,同时也更节能。这使供应商可以用腾出的空间来添加更多资源容量、添加新功能,或者让设备变得更轻或更小。

考虑到苹果通常的 iPhone 设计周期和供应链规模,X60 不太可能用于今年推出的 iPhone 12 上。

鉴于苹果在 2019 年与高通达成 5G 协议,并同意使用其调制解调器,高通的 5G 调制解调器极有可能用于即将推出的 iPhone 机型上,但它可能是骁龙 X55。

高通引领了 5G 的发展,该公司的调制解调器被市场上大多数高端 5G 手机使用,而且该公司一直在将其处理器扩展到更便宜的设备上,这一切都是为了尽快在全球推广 5G。

目前来看,在 7nm 制程上,台积电仍然保持领先,有望获得各大芯片厂商的订单。不过,三星 5nm 工艺,已经可以超过台积电的 7nm 和英特尔的 10nm,已经迎头赶上。

而刚刚发布的骁龙 X60 是目前最先公布的采用 5nm 工艺的芯片,不过,按照高通公布的计划,它真正用在消费级产品上并大量出货,还要等到明年年初。

不过,三星已经拿下了骁龙 X60 5nm 订单,负责这款 5G 芯片的生产。而后续台积电依然有可能也负责骁龙 X60 的部分订单,两家共吃这一笔大单。

高通第三代骁龙X60,标志着全球首款5nm芯片就此诞生

高通面向 5G/4G 移动终端,推出了突破性的 QualcommultraSAW 射频滤波器技术。该技术可实现卓越的滤波器特性,大幅提升 2.7 GHz 以下频段的射频性能,带来包括出色的发射、接收和交叉隔离能力、高频率选择性在内的多项优势,支持 OEM 厂商在 5G 和 4G 多模移动终端中以更低成本实现更高能效的射频路径。

高通 ultraSAW 滤波器的主要特点是:出色的发射、接收和交叉隔离能力;高频率选择性;品质因数高达 5000- 明显高于与之竞争的 BAW 滤波器的品质因数;极低插入损耗以及出色的温度稳定性,维持在个位数的 ppm/ 开尔文范围内的极低温度漂移。

高通 ultraSAW 对于进一步提升高通的射频前端(RFFE)产品组合和骁龙 TM 5G 调制解调器及射频系统的性能至关重要。目前,高通正在多条产品线中集成 ultraSAW 技术,包括功率放大器模组(PAMiD)、前端模组(FEMiD)、分集模组(DRx)、Wi-Fi 分离器、GNSS 分离器和射频多工器。

采用高通 ultraSAW 技术的一系列分立式和集成式产品于 2020 年第一季度开始量产,OEM 厂商采用该技术推出的商用旗舰终端预计于 2020 年下半年推出。

结尾

骁龙 X60 更重要的意义在于支持所有主要频段、部署模式、频段组合,以及 5GVoNR 能力,加速 5G 网络部署向独立组网(SA)的演进。


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