爭先研發5G手機
繼去年全球智能手機出貨量首次出現下滑,今年全球智能手機市場同樣不容樂觀。市場研究公司IDC數據顯示,2018年第二季度智能手機廠商共出貨3.42億部智能手機,同比下滑1.8%。2018年第二季度,中國國內智能手機的市場總出貨量約為1.05億臺,同比下降5.9%。IDC全球季度手機追蹤部門預計,全球智能手機出貨量將從2017年的14.65億部下降到2018年的14.55億部,同比下降0.7%。
目前,智能手機市場增長乏力,急需新技術來刺激換機市場。過去從2G到3G,從3G到4G,每一次網絡制式的跨越都帶動了手機產品的升級,促進了手機市場的發展。如今4G即將邁向5G,同樣會讓手機體驗獲得躍升,越來越多的消費者將為5G手機買賬。
華為、小米、OPPO、vivo等領先手機品牌都在積極研發5G手機技術,都希望在2019年搶先發布5G手機。2019年被稱為5G手機元年。據了解,華為2019年將推出支持5G的麒麟芯片,并于2019年6月推出支持5G的智能手機。vivo已經初步完成了商用5G智能手機軟硬件開發,包括架構規劃、主板堆疊、射頻和天線設計以及優化電池空間等方面的工作,并且在尺寸和外觀上也已經達到了可商用級別。OPPO成功基于可商用手機完成了5G信令和數據通路的接通。小米首次成功打通5G信令和數據鏈路連接,并針對手機主板堆疊、射頻/天線設計做了針對性優化。
作為落后手機品牌,聯想在5G手機上的動作更為激進。8月,聯想旗下Motorola發布了手機Moto Z3,并公布明年初推出5G Moto Mod(模塊)。聯想與美國電訊商威瑞森(Verizon)合作,該款手機套上Moto Mod后,可連接威瑞森的5G網絡。但并不是所有的落后品牌都具有聯想的財力和技術能力,5G手機研發技術門檻相對比較高,更多落后品牌可能會在5G手機這一波浪潮中被淘汰出局。
5G手機提出新要求
5G具有高帶寬、低時延、大連接、低功耗的特點,這可能會對5G手機操作系統、芯片、天線設計等提出新的要求。
5G手機操作系統可能會改變。此前就有外媒報道,谷歌正在開發微內核操作系統Fuchsia,該系統是一個專為PC、平板電腦及高端手機所開發的一套完整的操作系統。元心科技首席安全官鄒仕洪認為,4G主要針對人機互動,5G更多的應用場景是物物相連。5G物聯網應用場景非常豐富,各種設備的大小、配置和規格等都不一樣,廠商不會為每一個設備開發一套操作系統,而微內核操作系統有利于打造一個統一的生態。宏內核操作系統將大量服務、硬件驅動都在內核中,可伸縮性、可擴展性差,很難剪裁適配到硬件規格差異極大的物聯網終端上。而微內核操作系統只將最基本的功能才放入內核中,其它服務和應用程序在內核之上構建,并在用戶模式下運行。其具有高安全、高可靠、高拓展性、高可維護性,并支持支持分布式計算,但是最終性能會損失5%—10%。
5G手機對相關芯片也會提出新的要求。中興IC高級規劃師鄭守峰指出,5G基帶芯片需要采用多模設計,不僅要兼容2G、3G、4G,還要支持5G。這意味著5G手機需要不停地尋址,采取不同的模式,但是不同技術標準是不一樣的,情況更為復雜,對芯片算力要求更高,28nm工藝芯片可能滿足不了5G手機的要求,需要10nm、12nm工藝。而且5G手機在不斷切換基站時將消耗大量的電量,這也會帶來散熱問題。國金證券認為,手機耗電量將大幅增加,散熱技術方案將至關重要,除了傳統的石墨散熱和液冷熱管散熱技術外,建議重點關注手機散熱新技術的機會。
此外,射頻芯片可能會出現十幾個通道,要保證互不干擾,設計難度特別大;而且在高頻和低頻情況下,必須進行物理實驗。華為輪值董事長徐直軍認為,5G芯片功耗比現有的4G芯片大約高出2.5倍。電源管理芯片需要進一步提升來降低功耗。
從傳輸上看,毫米波頻段可以實現更快的傳輸,但也更容易造成路徑受阻與信號衰減。為了減少阻礙,5G手機背蓋可能會換成玻璃,而不是金屬,而且毫米波天線可能會裸露在背蓋上。(記者 林美炳