首款3GPP標準5G晶片: 華為巴龍5G01是怎樣的一顆 | '芯' ?

在前不久舉行的MWC 2018上, 華為發布了首款基於3GPP標準的5G商用晶片, 一時驚豔四座, 國內外媒體競相報道. 時過兩周之後, 讓我們再來看看這到底是怎樣的一顆晶片?對5G未來有何影響?

巴龍5G01是怎樣的一顆晶片?

華為發布的5G晶片叫巴龍5G01(Balong 5G01). 巴龍5G01是業界首款商用的, 基於3GPP標準的5G終端晶片, 該晶片支援全球主流的5G頻段, 包括Sub6GHz(低頻)和mmWave(高頻), 可實現最高2.3Gbps的數據下載速率. 支援NSA(Non Standalone, 5G非獨立組網)和SA(Standalone , 5G獨立組網)兩種組網方式.

眾所周知, 華為手機搭載麒麟SoC晶片, SoC分為BP(基帶處理器)和AP(應用處理器)兩部分, 巴龍就位於麒麟中的BP部分, 決定著麒麟晶片的通信規格. 同時, 巴龍作為移動終端的通信平台, 也可以單獨出現在各類移動終端中, 如CPE, 數據卡等.

巴龍5G01首發的重要意義首先在於技術上的突破. 比較前一代4G LTE, 5G NR基帶晶片設計的複雜度成倍增長, 這是業界公認的.

首先, 5G基帶處理面臨高速率和低時延通信需求的挑戰. 為了滿足5G超高速率, 根據3GPP協議, 5G支援小於6GHz(Sub6GHz)和毫米波(mmWave)兩大頻率範圍. 對於Sub 6GHz頻段, 5G NR單通道頻寬由LTE的20MHz提升至最大100MHz, 若採用載波聚合技術, 通道頻寬可以達到1GHz;對於毫米波頻段, 5G NR單通道頻寬可達400MHz. 超高速率是5G終端調製解調部分面臨的挑戰之一, 同時, 比LTE至少縮短5倍以上的5G超低時延需求也極大地考驗物理控制層的穩健性.

其次, 由於要同時支援Sub 6GHz和毫米波頻段, 兩大頻段的物理特性相差巨大, 進而大大增加了調製解調系統設計的複雜性. 而不管是NSA(獨立組網)還是SA(非獨立組網)部署方式, 5G終端設計需考慮雙連接和相容性, 需同時支援前一代無線接入技術, 這進一步增加了設計複雜性.

此外, 5G Massive MIMO和波束賦形技術要求更精確的演算法來計算CSI(通道狀態資訊), 這與4G時代的Massive MIMO技術不同, 5G更寬的頻率範圍意味著在計算CSI時存在更多的變化參數, 複雜性成倍增長.

從以上粗略的技術分析來看, 巴龍5G01是一次技術突破, 但業內更看重它在推動5G商用進程上的貢獻.

巴龍5G01的貢獻在哪裡?

毫無疑問, 巴龍5G01的貢獻首先是讓5G一天天成為現實. 我們看到5G應用遠不止於手機, 它面向的是萬物互聯時代多樣化的應用.

先來看一個5G演示. 在MWC 2018上, 法國運營商Orange使用5G網路進行了一次360°VR全景體驗演示.

巴塞羅那港口的 '空中纜車' 橫跨整個城市的天際線, 與Montjuïc(蒙特惠奇山)相連, 可鳥瞰城市的壯觀美景, 是巴塞羅那極具標誌性的景點之一.

在本次巴展上, Orange在纜車塔與巴展場館內的展台之間架起了一個5G無線網路, 纜車塔內安裝360度高清攝像頭和華為提供的5G CPE終端, 4K高清視頻流通過CPE終端, 再通過建在另一座塔上的華為5G基站, 即時傳送到巴展場館展台. 展台的觀眾可戴上VR眼鏡, 如身處纜車上身臨其境般一覽巴薩美景.

該演示中採用的5G CPE終端正是搭載了巴龍5G01晶片, 其採用3.7GHz頻段上的100MHz頻寬來實現視頻流高速傳輸, 以低於3ms的時延保證視頻流的即時性, 從而給觀眾帶來沉浸式的體驗.

搭載了巴龍5G01晶片的5G CPE, 作為全球首款商用5G終端, 體現了華為在5G網路-終端-晶片上獨一無二的端到端優勢, 但更大的意義在於——推動整個5G商用進程和多樣化應用落地.

因為這顆巴龍5G01晶片, 5G CPE終端具備了體積小, 重量輕和性能高等優勢, 這在5G測試領域是一次巨大進步. 直白點說, 有了這個CPE終端, 我們在5G試驗時不必再抬著一個像電腦主機一樣大的設備, 還得背著沉重的蓄電池進行測試了.

5G CPE終端可以靈活便捷的部署在汽車, 無人機, 場館等各種場景, 可快速部署多樣化的5G應用測試, 從而加快商用落地步伐.

這和華為的5G終端戰略也是一致的.

2G/3G/4G系統主要服務於人的通信(eMBB), 5G將拓展人的連接擴展到萬物連接, 面向VR/AR, 工業互聯網, 無人駕駛和車聯網等增強型移動寬頻(eMBB)和物聯網(IoT)應用. 為應此趨勢, 華為也發布了5G時代的終端戰略, 將推出聯接家庭和人的CPE, Mobile WiFi和智能手機, 聯接物的5G工業模組, 車聯網的5G車載盒子等產品. 首款5G智能手機也將於2019年四季度推出.

顯然, 巴龍5G01晶片不僅推動了5G應用落地, 也為華為5G終端戰略打下了堅實的基礎.

但是, 所謂 '台上一分鐘, 台下十年功' , 巴龍初顯身手就驚豔四座的背後是少有人知的巴龍的成長故事.

巴龍的成長故事: 一路向前只為遇見更好的未來

就像一個人在成長中不斷積蓄力量, 直到成年後才了解其真正的價值一樣, 三十而立的華為推出首款基於3GPP標準的5G商用晶片絕非偶然.

回顧近十年來巴龍產品的曆程, 我們或許可以對它的身手略知一二:

•巴龍700: 業界率先支援LTE TDD/FDD.

•巴龍710: 業界率先支援LTE Cat.4, 下載峰值速率達150Mbps.

•巴龍720: 業界率先支援LTE Cat.6, 下載峰值速率達300Mbps.

•巴龍750: 業界率先支援LTE Cat12/13(UL), 全球首商用4CA(四載波聚合), 全球首商用4x4MIMO, 下載峰值速率達600Mbps.

•麒麟970(其中整合了巴龍760): 業界首款支援LTE Cat.18的手機SoC, 下載峰值速率達1.2Gbps;實現雙卡雙VoLTE首商用.

而在本屆MWC上, 華為發布的另一顆晶片巴龍765再次刷新了通信規格的新高度——它是全球首款8天線4.5G LTE 調製解調晶片, 是全球首個支援LTE Cat.19的晶片, 峰值下載速率在FDD網路環境下達到1.6Gbps, 在TD-LTE網路下達到1.16Gbps, 是全球首款TD-LTE G比特方案;巴龍765也是全球首個, 業界唯一支援8×8 MIMO(多入多出)技術的調製解調晶片, 在速率提升與訊號接收方面業內領先, 頻譜效率相對4×4MIMO提升80%;支援LTE-V技術, 為智能網聯汽車提供更安全穩定的聯接.

這些成績與華為持續重金投入研發創新是分不開的, 羅馬不是一天建成的, 這不必多做解釋.

從巴龍700, 710, 720, 750, 765到5G01, 華為在晶片領域一路向前的背後, 也彷彿讓人看到了華為整隊從4G邁向5G時代一路馳騁的身影.

一路馳騁, 一路向前, 只為遇見更好的未來.

正如華為消費者業務CEO餘承東所言, '5G是一個嶄新的, 顛覆性起點, 將把人類社會帶入全新的萬物互聯時代, 這將帶給人們生活和生產方式的極大便利, 用戶溝通和分享的方式也將產生革命性的改變. 5G將不僅可以滿足通信行業的需求, 更將提高全球的智能環境, 為工業製造, 以及包括醫療, 家居, 出行在內的人們的生活, 帶來全新的感受. 華為首款3GPP標準5G商用晶片和終端的發布, 是全球5G產業的關鍵性突破, 這意味著5G時代已經到來. '

從巴龍700到765, 5G01這個編號也很特別, 它似乎在告訴人們它就是5G時代的No.1, 也似乎在昭示著一個新的時代的到來.

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