在一部智能手机中,通信不仅是最基本的功能,也是要求最高的功能。所以在手机中有两个非常重要的芯片组,一是负责执行操作系统、用户界面和应用程序的处理器AP(Application Processor);另一个则运行手机射频通讯控制软件的处理器BP(Baseband Processor)。
BP上集成着射频芯片和基带芯片,负责处理手机与外界信号通讯。其中,射频芯片负责射频收发、频率合成、功率放大;基带芯片则负责信号处理和协议处理。为了减小体积和功耗,通常射频芯片和基带芯片会被集成到一块芯片上,统称为基带芯片。
基带芯片的研发难度非常高,甚至超过了处理器。以一款手机5G基带来说,它需要长期的积累,如果没有10年以上的通信技术积累,如果没有办法进行研发。
因为5G芯片里面不只有5G,它还需要同时支持2G/3G/4G多种模式,没有2G到4G通信技术的积累是不可能直接进行5G的研发。而每一个通信模式从零开始研发再到稳定至少需要5年。表面看GSM速率似乎很低,但实际上其复杂度并不低。
再加上3GPP制定的5GNR频谱共有29个频段,这些频段既包含了部分LTE频段,也新增了一些频段。再加上各个国家和地区的频段各不相同,因此芯片厂商需要推出的5G基带芯片,必须是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片,可以支持不同国家和地区的不同频段。
除了多频段兼容之外,支持的模式数增加也使得设计难度有所增加。5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络,目前国内4G手机所需要支持的模式已经达到6模,到5G时代将达到7模,所以光有技术还不行,还需要大量的人力和时间去与全球的网络进行现场测试。
目前仅全球7家厂商掌握了基带芯片的研发,分别是高通、英特尔、三星、华为、联发科、中兴、展锐,其中中国占据了4家。
随着苹果拿出 10 亿美元收购英特尔“大部分”的手机 modem 业务。英特尔遗憾退出了基带芯片市场,目前,全球仅剩下6家基带芯片厂商,在这其中,高通、华为、联发科、展锐属于第一梯队。而中兴勉强自用。尽管很多人并没有听过展锐的名字,但是展锐却是全球第四大的手机芯片厂商,如果加上功能机,展锐甚至能跻身第一。
早在2003年的时候,展锐的前身展讯就发布了中国第一款 GSM/GPRS 基带芯片SC6600系列,摘获“2006年度国家科技进步一等奖”。2019年,紫光展锐推出了5G多模基带芯片春藤510,支持 2G/3G/4G/5G制式,可以说与国际主流芯片厂商一起站在了全球5G的第一梯队。截至目前,展锐拥有超过3700项专利。
相比华为、联发科、展锐,中兴可以说是自废武功,中兴微电子2003年就已经成立,比海思都更早,中兴微电子目前掌握国际一流的IC设计与验证技术,拥有先进的EDA设计平台、COT设计服务、开发流程和规范,自研芯片研发并成功商用的有100多种,然而因为与高通的合作,让中兴芯片的研发一度停滞。
可以说,在5G时代,中国在手机基带市场已经跻身世界主流水准,也希望我们的手机厂商可以多支持国产手机芯片,毕竟只有国产手机芯片才不会卡大家的脖子。