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潘攻愚:“真假5G”之争,成为了国产射频发力赶超的助推器
目前旗舰手机上大部分应用的射频前端产品,都是采用了用软件定义硬件的可重构技术,和别厂商还成功研发出了自定义的兼容n79频段的高集成模组。
必须要指出的是,从国际视野上来看,由于n77(78)是全球重点部署的5G频段,所以手机往往都会支持该频段,全球也有越来越多的国家也开始部署普及n79频段,在终端上出于成本考虑,对n79的支持并未大规模普及开来。
全球主要地区频谱分布(@慧智微电子)
背后的另一大原因是n79和n77(78)射频通路不同。不少射频前端几成模组支持n79和n77(78)的产品标准封装尺寸达到了4.5mm×5.5mm,无法和单n77(78)模组实现共板设计,导致终端支持n79需要额外投入。
这些额外投入逼迫很多国内一线厂商绞尽脑汁,在布板成本和多频收发,尤其是如何兼容n79频段上下功夫。
此外,由于5G协议对n41、n77(78)、n79等频段定义了功率更高的PC2(Power Class 2)功率等级,所以在5G应用早期,业界往往需要采用一颗售价接近1美金的直流电升压芯片来将电池的约3.4V电压升压到5V左右来实现PA的大功率输出,让德州仪器、ADI这些海外大厂仅仅卖一颗变压芯片就能赚的盆满钵满。
不过,事情正在起变化。
兼容n79频段的更高集成度的射频前端模组,国产化的一大方向是可以通过采用功率合成的方式或线性功率矫正优化的方式,使其直接在3.4V电压下即可实现高功率输出,这意味着客户不再需要额外花钱采购外部升压电路,仅需配置直流降压电路甚至直接连接电池即可全功率范围支持,大大简化了客户电源方案设计。
自2022年下半年以来,全球智能手机市场进入了新一轮的周期性“蛰伏期”。需求端的提振乏力,逼迫原本很多陷于存量博弈的射频前端解决方案的企业重新思考原本的路径依赖是否足够牢靠。
在5G+或者“后5G时代”射频前端穿越产业周期关键时刻,一位业内资深射频专家告诉心智观察所:“如果各家仅仅内卷去杀价,打价格战是很痛苦的。行内需要保持一个合理的利润,所以就必须要做一些技术创新,把系统的整体的方案价格降下来,这样对客户来说收益也更大。”
“真假5G”的返本开新与“小5G”的契合
目前,以超大带宽、超大容量、超低时延为典型技术能力特征的5G,虽然行业应用成果显著,但经过多年的实践,依然有不少痛点,它的能力并不能全面覆盖所有无线场景。与此同时,模组价格高、功耗大、行业应用碎片化严重等痛点成为5G走深向实的阻碍。换言之,随着5G 的大规模落地商用,各行各业在积极探索的同时也发现很多典型的应用场景(如可穿戴,视频监控等)仍不能完全满足其个性化的需求,部分中低速率的应用使用5G成本过高或资源过于浪费,出现了未被 5G 三大场景覆盖住的盲区。
多年前围绕“真假5G之争”已经设置了多个角度的议题框架:既要频谱资源的优化分配和向上兼容,又要维持终端产品高中低三档差异化的定价体系;既要给手机芯片设计厂商以足够的研发容错度,又要给足运营商和5G设备商基建的利润空间。
RedCap作为一种性价比很高的“小5G”生态,在很大程度上对上述种种难题做了解答。RedCap是轻量级的5G终端技术,也是蜂窝物联网的重要演进方向,将进一步提升5G应用于垂直行业市场和个人消费市场的服务能力,促进应用场景的丰富和规模推广。RedCap通过降低天线数量和最大速率以达到“节能降本”的目的,恰好弥补了5G商用过程中面临的高成本、高能耗等弊端。通过RedCap标准及协议的冻结以及后续配套双下游设备及终端的问世,将会使5G 更加符合千行百业的个性化需求。
在两年前的MWC上海GTI国际产业大会和5G Advanced会议上,华为表示2024年物联网连接数预计已经超过人类用户连接数量,并预计5.5G(即5G Advanced)将进一步加速千亿规模的物联网连接。预估一年内仅国内的物联网应用就能达到两亿部量级,而且仍然有很多物联网应用尚未发掘,有很多新的一些市场正在慢慢涌现。
同时,移动网络生态的其他部分玩家也在积极完善在物联网上的基础设施布局:中国联通在5G未来峰会上宣布已经在上海开通40+小区连片RedCap覆盖区并打造了全球首个RedCap电力/车联行业应用试点项目。华为也在5G Advanced会议上宣布已经和国网电力一起完成了RedCap商用验证,已具备规模商用的能力。随着2024年R18标准冻结,5G Advanced 开始商用,P-IoT和RedCap两者将会填补NB-IoT和5G NR的空缺,完成从更低速千亿规模到高速亿级规模的物联网全场景覆盖。
当下半导体产业处在承压状态,这一判断已经成为目前的业界共识。筑底时刻更加考验企业内功的修炼。在射频芯片领域,存量博弈造成的利润降低反而给了更多坚持技术长期主义的企业以“厚积”而求“薄发”的机会。
整体来看,射频前端依然是个长坡厚雪的赛道,从4G到5G再到RedCap,从商规到工规再到车规,领先的射频芯片厂商依靠可重构射频技术在内的技术创新,一步一个脚印让国产射频芯和国际先进水平的代差不断缩短,通过对于行业的敏锐洞察寻找增量,闯出了国产射频芯片的一片天地。
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- 责任编辑: 李昊 
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