ação industrial parece mal over Mobile World Congress realizado em Barcelona, Espanha (MWC) Carnaval, fornecedores da indústria de tecnologia, OEM e operadores do sistema para agir imediatamente enfrentou uma série de obstáculos para o desenvolvimento de 5G resolvido. Na verdade, essas questões Ainda é apenas um ponto de partida.
. Desenvolvimento 5G de questões técnicas que são muitos, para 5G ondas milimétricas (Mmwave) - são esperados para se apresentar no 28GHz, 39GHz ou frequência de 60GHz - a sabedoria de antenas e de rádio frequência (RF) front-end, não pode afetar seriamente a aparência de 5G Mmwave desempenho móvel.
RF empresários eletrônico da Yole Développement Claire Troadec aceitar a entrevista "EETimes" após a MWC, ela disse: 'Embora, como Qualcomm (Qualcomm), Intel (Intel), MediaTek (MediaTrk) e Samsung (Samsung) e muitas outras empresas estão telemóvel 5G Mmwave como uma plataforma de exibição, acreditamos, não será a primeira a implementar o telefone e na aplicação 5G Mmwave de 'contraste, 5G Mmwave mais propensos a se tornar chips baseband dados fixo na mesa ou escrivaninha, para que o consumidor capaz de baixar ou transmitir um grande número de aplicações de banda larga.
Outro desafio na implantação de 5G mmWave sinais sem fio nos telefones celulares é a vida da bateria e problemas de consumo de energia. Durante os Jogos Olímpicos de Inverno de 2018 realizados em Pyeongchang este ano, a Samsung teria exibido seu próprio tablet 5G. Embora a operação deste dispositivo tenha sido muito suave, a avaliação no MWC foi bastante surpreendente: após 30 minutos, a bateria estava parada.
Em resposta a esses rumores, a Troadec acredita que "a transmissão de sinal 5G mmWave do telefone terá um problema de consumo excessivo de energia". Ela suspeita que a maioria dos fabricantes líderes deveria ter prestado uma atenção extensa a esta área. "Mas ela acrescentou que encontrou estes Os fornecedores de tecnologia não propuseram muitos remédios para este problema de consumo de energia no nível do sistema em 5G New Rádio (5G NR). Ela disse que ninguém está disposto a discutir esta questão ainda mais no show.
A interferência que o módulo RF de 5G mmWave irá trazer para o mercado 5G emergente não se limitará às mudanças na tecnologia. Toda a cadeia de fornecimento da indústria que atualmente fornece componentes e módulos de 3G e 4G RF também é afetada.
Yole explicou que, uma vez que 5G mmWave permite que os fornecedores usem a tecnologia CMOS ou SOI para projetar módulos front-end de RF em SoCs, este campo se abrirá no mercado de RF para "designers e fabricantes de CMOS avançados atualmente no ecossistema móvel. Além de Intel e Qualcomm, as empresas que entraram nesta área incluem Samsung, Huawei e MediaTek.
Quanto mais bandas de 5G, mais os módulos front-end de RF
A indústria móvel fez grandes avanços à medida que os fornecedores de tecnologia começam a construir módulos complexos RF (RFFE) que podem lidar com bandas de freqüência crescentes. Segundo a Teleec, com padrões celulares que se deslocam de 3G para 4G, front-ends de RF O número de faixas de frequências deve ser aumentado de 4 para 30.
Com tecnologias e aplicações 5G no lugar gradualmente, a situação se tornará mais complexo em teoria, embora 5G é um padrão, mas tem três importantes elementos constitutivos: para a Internet das Coisas (Internet das coisas) é 5G, o uso de sub-6 5G na banda de GHz e 5G usando mmWave. Segundo a tecnologia de RF, a Troadec observou que "isso significa que diferentes componentes de desempenho devem ser integrados juntos".
Isto indica 5G seguirá 'diferentes fases, diferentes versões do desenvolvimento paralelo 5G' direcção. Por outras palavras, não há um 5G RFFE unificado, mas '5G IdC, 5G sub-6 GHz e de acordo com o seu respectivo caminho a Mmwave 5G Desenvolva e estabeleça ecossistemas paralelos com os avanços do sistema RF em pacote (SiP).
Então, que tipo de caminho RFFE será adotado para cada tipo de tecnologia 5G? A Troadec acredita que a tecnologia 5G mmWave trará as inovações mais disruptivas. Ela também espera que o próximo precise reestruir e adotar novos materiais.
Felizmente, 5G mmWave pode acabar com os atuais aplicativos complexos de módulos front-end baseados em SiP para sistemas front-end de 2G, 3G e 4G RF. O Troadec explicou: "Você pode projetar cada arquitetura com base em tecnologia avançada CMOS ou SOI. Módulos - incluindo amplificadores de potência (PAs), amplificadores de baixo ruído (LNAs), filtros, switches e componentes passivos ". Isso levará ao desenvolvimento de modelos front-end SoC para muitos fornecedores de chips digitais que anteriormente não possuíam experiência em RF. Grupo de oportunidades.
Enquanto isso, a tecnologia 5G na banda de 6GHz (sub-6 GHz) é, Troadec acho que vai ser baseada na inovação incremental. Ela explicou que é esperado nesta banda só precisa alterar a lista de material mínimo (BOM) alterar a arquitetura do pacote RF atual pode ser.
Como a 5G IoT usará frequências abaixo de 1 GHz, a Troadec acredita que o pacote de semicondutores da 5G RFFE "precisa de pouca ou nenhuma necessidade de inovação" nesta faixa. No entanto, 5G IoT para problemas de transmissão de dados com grande número de dispositivos IoT normas e acordos, ainda não foi concluída a definição e padronização.
O que a cadeia de abastecimento RF 'big café' tem?
Antes de aprofundar os detalhes das soluções de RF 5G, primeiro olhe para os principais fornecedores de módulos e módulos de RF atualmente disponíveis.
Em geral, os módulos frontais de RF consistem em componentes de RF, como interruptores de RF, PA / LNA, filtros de RF e elementos de antena (sintonizadores e interruptores).
Nesta grande cadeia de fornecimento de RF, os principais fornecedores de RF incluem a Sony, Murata (adquirida Peregrin Semiconductor no final de 2014), Skyworks, Qorvo, Infineon, Broadcom / Avago, Cinematografia de Cavendish, TDK EPCOS Etc.
Cada empresa possui seus próprios componentes de RF proprietários, geralmente usando diferentes substratos e tecnologias de processo. Essas opções de tecnologia incluem tudo de RF-SOI e BiCMOS para CMOS em massa, GaN e RF MEMS.
Como os diferentes tipos de componentes de RF usam tecnologias de processo diferentes, a rota usada para integrar os módulos de RF atualmente é geralmente selecionada na forma de SiP em vez de SoC.
Atualmente, para frequências abaixo de 2GHz, 3G, 4G e 5G abaixo de 6 GHz, a Troadec confirma que "a única maneira de atender aos rigorosos requisitos de desempenho sem fio em telefones inteligentes é a abordagem SiP".
Nenhum fornecedor de componentes de RF atualmente tem a capacidade de ter cada uma das melhores tecnologias. A Troadec explicou que na integração de front-end de RF, "Cada um dos blocos de construção exige uma tecnologia muito dedicada: o uso de tecnologia de arsenieto de gálio (GaAs) O melhor PA, o melhor switch usando a tecnologia SOI, o melhor filtro usando onda acústica de superfície (SAW) e onda acústica em massa (BAW) e a melhor tecnologia LNA usando silício de germânio (SiGe).
Troadec e disse: "Broadcom, Murata, Qorvo, Skyworks e TDK / Qualcomm, atualmente podem fornecer módulos RF front-end para fornecedores de tecnologia de processo SiP".
Ela explicou que cada produto possui seus próprios requisitos característicos, como módulo de alta freqüência, módulo de freqüência intermediária, módulo de baixa freqüência e módulo de recepção diversificado, etc., utilizando o módulo PA do "multiplexador integrado" (PAMiD) Ou é uma forma de "módulo frontal de multiplexador integrado" (FEMiD). O PAMiD é um módulo personalizado altamente integrado, orientado para o desempenho, mas dispendioso. Ele está limitado a Apple, Samsung e Huawei. A FEMiD oferece melhores desempenhos de desempenho e custo, favorecidos pelos fabricantes de telefones inteligentes do Nível 2, como LG e empresas de telefonia móvel.
Ela concluiu: "Nós vemos que apenas algumas empresas podem desempenhar um papel neste ambiente altamente tecnologicamente misturado".
5G sub-GHz: siga SiP ...
À medida que o setor de telefonia celular se desenvolve em direção ao 5G, para o módulo de front-end RF de 5G sub-GHz, espera-se que o mesmo princípio continue a ser usado - a integração do SiP.
No entanto, de acordo com Yole, haverá algumas mudanças no futuro para mais integração de SiP e embalagens. Troadec explicou que essas novas medidas incluem integrar LNAs e switches no mesmo chip e adotar mais em plataformas SOI. Usado principalmente para a abordagem de embalagem de nível de bolacha (WLP) de filtros para economizar espaço de cavidades (por exemplo, somente o Broadcom está usando esse método e o Qorvo está desenvolvendo esse método). Além disso, a abordagem de embalagem de nível de bolacha também é adequada para embalagens PA (hoje ainda usa ligações por fio).
5G mmWave: De SiP a SoC
Indubitavelmente, o módulo frontal de 5G mmWave RF revolucionará a cadeia de fornecimento de componentes / módulos RF mais complexa. Devido ao uso de várias tecnologias de processo, um grande número de componentes de RF complexos foram produzidos. No futuro, o próximo pode ser baseado em Importar mmWave módulo frontal no SoC implementado pela tecnologia avançada CMOS ou SOI.
Existem várias razões pelas quais 5G mmWave pode projetar módulos de RF em SoC.
Em primeiro lugar, a Troadec explicou que 5G mmWave significa que está se movendo para a área do espectro onde a largura de banda está disponível. "Portanto, não precisamos de muitas bandas de freqüência para enviar informações, simplificando ainda mais sua arquitetura sem fio".
Portanto, isso também reduz as restrições sobre a tecnologia de filtragem. ”A filtragem de alta ordem não é necessária no módulo”, ela alertou, “Ainda precisamos usar diferentes tecnologias sem fio (4G ou 5G sub-6 GHz e 5G mmWave) Interruptores de alta ordem (altamente isolados, lineares).
Ela também apontou que, para a tecnologia 4G, "usamos uma agregação de portadora (CA) de 20MHz de largura de banda por banda, e também usamos várias bandas de frequência. Portanto, ela requer tecnologia de filtro de alta ordem para distinguir cada banda. Em cada sinal, mas atualmente apenas componentes BAW (tecnologia MEMS) estão disponíveis.
Outro fator importante é que 5G mmWave usará a tecnologia de formação de feixe para permitir a formação de feixes durante a transmissão de informações para vários usuários. "Isso reduzirá as limitações e os requisitos de transmissão de energia PA. Por outro lado, Isso também significa que a tecnologia CMOS pode desempenhar um papel. "Ela acrescentou:" Na freqüência mmWave, a indutância torna-se menor, portanto, é possível integrar componentes passivos usando a tecnologia CMOS / SOI ".
No entanto, a Troadec enfatizou mais uma vez que, para o módulo RF 5G mmWave, um dos fatores limitantes parece ser o consumo de energia de todo o sistema. "Por que devemos esclarecer o problema? E, ninguém explicou explicitamente o porquê e o porquê? O que fazer, 'pode resolver esse problema.
Novos participantes no campo de RF
Uma vez que a indústria mude para adotar a tecnologia CMOS ou SOI, crie 5G mmWave RF módulo frontal em SoC, a atual ecologia de RF será de um clube de provedor de módulo de RF frontal aparentemente harmonioso (como Broadcom, Murata, Qorvo, Skyworks e TDK / Qualcomm começaram a mudar.
A Troadec apontou que a Intel e a Qualcomm estão prontas para entrar no mercado de chips móveis e transceptor de celulares móveis. Eles esperam dominar o campo de RF sem fio e fornecer soluções de ponta a ponta. O objetivo dessas empresas é "trazer a cadeia da indústria de RF". E sob o design completo da casa '.
Se Broadcom adquire Qualcomm ...
Do ponto de vista dos produtos e tecnologias da Broadcom e da Qualcomm, o mercado de telefonia móvel é um mercado altamente complementar para esses dois gigantes. Segundo a observação da Broadec, a Broadcom está altamente posicionada no espaço sem fio e Wi-Fi e a Qualcomm é amplamente utilizada em aplicações. Processadores (AP), chips de banda base, transceptores, Wi-Fi / Bluetooth (BT) e outros mercados, além do NFC da NXP e do seu microcontrolador (MCU).
Hoje, a Qualcomm ganhou gradualmente o impulso do mercado de 5G mmWave e a Broadcom se concentra em sub-6 GHz. Troadec disse que, se as aquisições das duas empresas não fossem bloqueadas anteriormente pelo presidente Chuanpu, então a Broadcom e a Qualcomm E 'formará uma situação altamente oligopolística no mercado'. Ela questionou: 'É por isso que vimos a Intel ficar muito preocupada e tentamos intervir na discussão dessa aquisição, mesmo que esteja considerando comprar Broadcom. Venha.
Compilação: Susan Hong