2019年下半年開(kāi)始，已經(jīng)陸續(xù)有多款5G手機(jī)上市，其中華為Mate20 X (5G)于8月16日上市首銷，是國(guó)內(nèi)消費(fèi)者最早能夠買到的5G手機(jī)之一，體現(xiàn)了華為在5G技術(shù)領(lǐng)域從芯片到終端研發(fā)方面的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。而9月6日在德國(guó)柏林IFA2019展上發(fā)布的麒麟990系列，再次證明了華為在5G技術(shù)上的領(lǐng)先——其中的麒麟990 5G正是目前全球首款旗艦5G SoC，首次將5G Modem集成到SoC芯片中，不僅面積更小，功耗也更低。
看完發(fā)布會(huì)后，IT之家小編認(rèn)為，這是5G手機(jī)走向成熟的第一步。而在9月19日，首發(fā)搭載這款芯片的華為Mate30系列也將在德國(guó)慕尼黑面世，帶來(lái)更出色的5G體驗(yàn)。
集成5G Modem的SoC芯片，相比外掛式到底好在哪？
為什么說(shuō)麒麟990 5G首次實(shí)現(xiàn)將5G Modem集成到SoC芯片中的這一成果有著重要意義？這要從外掛和集成的區(qū)別說(shuō)起。如文章開(kāi)頭所說(shuō)，在麒麟990 5G發(fā)布之前，我們已經(jīng)能用上5G手機(jī)，但目前的5G手機(jī)無(wú)一例外都采用了外掛5G基帶的方案。
基帶，是指手機(jī)內(nèi)部負(fù)責(zé)通訊的整個(gè)RF系統(tǒng)，包括調(diào)制解調(diào)器、射頻、天線等等，但是我們狹義上通常說(shuō)的基帶，其實(shí)所指就是調(diào)制解調(diào)器（Modem）這一關(guān)鍵組件。所謂外掛5G基帶，說(shuō)的也就是外掛5G調(diào)制解調(diào)器。我們可以先看看外掛調(diào)制解調(diào)器是怎樣的。
以市面上在售的采用外掛5G基帶方案的5G版手機(jī)的拆解文章中可以看到，圖中紅框的5G調(diào)制解調(diào)器和黃框部分的CPU處理器是分開(kāi)的，這就是外掛的5G基帶。那么怎樣是集成基帶呢？雖然目前還無(wú)法拆解麒麟990，但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，集成式基帶被做在了處理器SoC的內(nèi)部。
很顯然，將基帶做到SoC內(nèi)部，形成一個(gè)整體，有著更高的技術(shù)挑戰(zhàn)性，也就是說(shuō)難度非常大，畢竟這是一個(gè)高度集成的解決方案，需要解決兼容性、功耗以及基帶對(duì)SoC內(nèi)部其他部件的干擾等各種問(wèn)題。
當(dāng)然這一方案的優(yōu)勢(shì)也是明顯的，麒麟990 5G的通訊數(shù)據(jù)交換更加快速便捷，直觀的反應(yīng)就是會(huì)讓華為Mate30系列這樣搭載了這款芯片的手機(jī)信號(hào)會(huì)更好，速率更高。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，麒麟990 5G在Sub-6GHz頻段下能實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的2.3Gbps峰值下載速率，上行峰值速率達(dá)1.25Gbps，帶來(lái)業(yè)界最佳5G體驗(yàn)。同時(shí)，集成式基帶通訊數(shù)據(jù)處理時(shí)的功耗也會(huì)更小，相比傳統(tǒng)的4G SoC+5G Modem的解決方案，麒麟990 5G功耗表現(xiàn)優(yōu)20%；此外，5G SoC相比其它方案全擁有更小的面積，同時(shí)功耗表現(xiàn)也會(huì)更優(yōu)秀。
IT之家這里再舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明，假設(shè)你在用手機(jī)看視頻，如果按照外掛5G基帶的方案，需要很多過(guò)程，先是通過(guò)5G基帶，基帶處理完之后再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥�，處理器再�?jīng)過(guò)復(fù)雜的運(yùn)算處理，然后反饋，又是一個(gè)流程，整個(gè)過(guò)程中有很多資源是都要同時(shí)工作的，包括基帶芯片上還需要掛個(gè)內(nèi)存，這意味著會(huì)產(chǎn)生很多的能耗，同時(shí)經(jīng)過(guò)幾手的傳輸也意味著更大的時(shí)延。
而5G Modem集成在SoC芯片上后，中間很多冗余的過(guò)程就會(huì)被省略掉，顯然只需要更低的功耗和更低的時(shí)延。最終，在處理同樣的業(yè)務(wù)場(chǎng)景下，麒麟990 5G的用戶體驗(yàn)相比外掛方案就會(huì)明顯提升，特別是未來(lái)5G會(huì)出現(xiàn)很多時(shí)延敏感的應(yīng)用場(chǎng)景，5G SoC的優(yōu)勢(shì)會(huì)更加明顯。
另外，在麒麟990 5G上，內(nèi)存資源的調(diào)度能夠得到和CPU、GPU等統(tǒng)一的優(yōu)化，有利于系統(tǒng)資源調(diào)度的整體優(yōu)化。所以，5G SoC才是業(yè)界公認(rèn)的未來(lái)趨勢(shì)，而外掛式5G基帶在信號(hào)、功耗、成本、體積等方面都不占優(yōu)，只是廠商們?cè)趽屌?G時(shí)代或者技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈達(dá)不到要求時(shí)采用的臨時(shí)方案，未來(lái)的5G手機(jī)最終應(yīng)該都會(huì)采用5G SoC，所以我們說(shuō)，這是5G手機(jī)成熟的第一步。這種先發(fā)優(yōu)勢(shì)，將讓麒麟990 5G和華為Mate30系列在5G手機(jī)市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)中領(lǐng)先一個(gè)身位，這才是關(guān)鍵。
這些技術(shù)讓麒麟990 5G更好用
麒麟990 5G擁有兩方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：一是更強(qiáng)的通信能力，在支持5G的同時(shí)也能向下兼容4G/3G/ 2G等多種網(wǎng)絡(luò)制式，可以有效降低多模間數(shù)據(jù)交換產(chǎn)生的時(shí)延和功耗；二是支持SA/NSA 5G雙模組網(wǎng)，這在當(dāng)前仍然是領(lǐng)先于其他移動(dòng)芯片產(chǎn)品的。
在實(shí)際應(yīng)用方面，當(dāng)前的5G商用網(wǎng)絡(luò)部署尚不健全，5G應(yīng)用的挑戰(zhàn)仍然是巨大的，通俗來(lái)說(shuō)就是5G手機(jī)拿到室外各種場(chǎng)景下使用，仍有很大難度。而在這一方面，IT之家了解到，華為在麒麟990 5G上也作了很多測(cè)試、研發(fā)以及創(chuàng)新，最終通過(guò)兩個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)創(chuàng)新，成功應(yīng)對(duì)5G使用時(shí)的兩個(gè)普遍且高難度的場(chǎng)景挑戰(zhàn)。
首先是高速移動(dòng)場(chǎng)景，麒麟990 5G擁有19%的下行速率提升，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的5G聯(lián)接。也就是說(shuō)，未來(lái)當(dāng)你在車?yán)铩⒐簧鲜褂么钶d麒麟990 5G的華為Mate30系列手機(jī)連接5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，會(huì)有更好的信號(hào)、速率表現(xiàn)。
其實(shí)，高速移動(dòng)場(chǎng)景一直是移動(dòng)通信的一個(gè)難點(diǎn)，高速移動(dòng)時(shí)，連接的可靠性會(huì)大大降低，很容易網(wǎng)絡(luò)速率就會(huì)掉下來(lái)。在5G部署初期、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全時(shí)，影響就更大了。那么麒麟990 5G是怎么解決的呢？
它采用了一種叫做基于機(jī)器學(xué)習(xí)的信道模型匹配技術(shù)。信道模型匹配是一個(gè)關(guān)于通信底層算法的概念，對(duì)于非通信專業(yè)的同學(xué)來(lái)說(shuō)很難懂。IT之家這里只是籠統(tǒng)地說(shuō)明一下，對(duì)于無(wú)線通信而言，不同場(chǎng)景下的傳播特征是不同的，也對(duì)應(yīng)不同的信道模型，在高速移動(dòng)的場(chǎng)景下，這種傳播特征的變化非常復(fù)雜且快速，大大增加模型匹配的難度。而麒麟990 5G基于機(jī)器學(xué)習(xí)的無(wú)線信道匹配技術(shù)，能夠更精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)信道測(cè)量來(lái)做反饋，從而獲得額外的波束成型的增益，因此可以獲得更高的下載速率。
另一個(gè)場(chǎng)景則是5G弱信號(hào)場(chǎng)景，這也是我們?cè)?G網(wǎng)絡(luò)部署初期使用5G手機(jī)時(shí)，可能會(huì)經(jīng)常遇到的困難場(chǎng)景。弱信號(hào)的區(qū)域通常是距離5G基站比較遠(yuǎn)的區(qū)域，這在5G網(wǎng)絡(luò)基站建設(shè)過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)常遇到，尤其是5G大帶寬的條件下，網(wǎng)絡(luò)上行的應(yīng)用會(huì)更多，需求也更大，而在弱信號(hào)區(qū)域，上行的帶寬資源就會(huì)受限。
麒麟990 5G在設(shè)計(jì)的時(shí)候也考慮到了這個(gè)問(wèn)題，解決的方法，就是華為獨(dú)家的智能上行分流技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是可以在5G信號(hào)弱的區(qū)域從4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)獲得信號(hào)收益，從而實(shí)現(xiàn)上行信號(hào)的疊加。
通過(guò)這種方法，麒麟990 5G可以在5G信號(hào)覆蓋不足的地方，借助LTE系統(tǒng)來(lái)提高覆蓋和容量，提高數(shù)據(jù)或者信令的傳輸速度和可靠性。通常如果沒(méi)有采用這種技術(shù)或者其他解決方案的話，5G手機(jī)在這種弱信號(hào)的場(chǎng)景下速率會(huì)越來(lái)越差，最后回落到4G。而在智能上行分流技術(shù)加持下，麒麟990 5G在弱信號(hào)區(qū)域的視頻直播、短視頻上傳等應(yīng)用場(chǎng)景下，將同時(shí)使用5G和4G網(wǎng)絡(luò)，上傳速率可提升5.8倍。
在這兩種技術(shù)的加持下，麒麟990 5G將會(huì)在信號(hào)覆蓋、速率等方面帶來(lái)更好的5G體驗(yàn)，當(dāng)然，這有一個(gè)前提，就是不增加系統(tǒng)的功耗。而在功耗方面，麒麟990 5G率先支持了BWP（Bandwidth Part）技術(shù)，在5G大帶寬條件下實(shí)現(xiàn)帶寬資源的靈活切換，與業(yè)界主流旗艦芯片相比，5G功耗表現(xiàn)優(yōu)44%，帶來(lái)更長(zhǎng)效的5G體驗(yàn)。
作為以通信起家的智能手機(jī)廠商，華為在通信領(lǐng)域的多年努力帶來(lái)了深厚的積淀。IT之家從華為處了解到，在5G方面，華為的研發(fā)時(shí)間超過(guò)10年，當(dāng)前向3GPP提交的5G標(biāo)準(zhǔn)提案已超過(guò)18000個(gè)，5G核心專利占比超過(guò)20%，在所有廠商中占比最高。并且華為是一家從網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)到半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)再到終端全覆蓋的企業(yè)，也就是我們所說(shuō)的端到端體系，這也讓華為在通信領(lǐng)域從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證、從研究到測(cè)試，都能夠在統(tǒng)一的體系架構(gòu)內(nèi)順利進(jìn)行。
相信正是因?yàn)榫邆溥@樣的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，華為才能推出全球首款旗艦5G SoC，麒麟990 5G才能夠呈現(xiàn)出這樣的產(chǎn)品形態(tài)。而這樣的優(yōu)勢(shì)，也將在智能手機(jī)下半場(chǎng)的戰(zhàn)斗中被不斷放大。這讓小編更加期待即將問(wèn)世的、首發(fā)搭載麒麟990 5G芯片的華為Mate30系列手機(jī)，去感受全球唯一5G SoC究竟會(huì)有怎樣的5G網(wǎng)絡(luò)使用體驗(yàn)。特別是在眼下5G商用部署的初期，相信更能體現(xiàn)出其價(jià)值所在。
那么華為Mate30系列，不就第一款真正意義上專為5G時(shí)代而生的手機(jī)？
