华为“天罡”5G基站芯片发布,拥有超强算力

  • A+
所属分类:半导体

近期,针对5G的部署问题,使得华为一直处于“风口浪尖”。以至于一向低调的任正非,也频繁接受媒体采访,针对外界关心的问题一一回答。而就在今天,华为在5G方面又搞出了一个“大动作”!

 

华为“天罡”5G基站芯片发布,拥有超强算力

 

华为发布全球首款5G 基站核心芯片“天罡

 

华为在北京举办了一场发布会,正式推出了全球首款5G 基站核心芯片——华为天罡,以及支持终端产品的巴龙5000 5G调制解调器芯片,并展示了华为“极简设计”的5G基站。从产品分布来看,这是华为运营商BG和消费者BG首次联合发布,充分展现了华为在5G领域的实力。据了解,华为可提供涵盖终端、网络、数据中心的端到端5G自研芯片,支持“全制式、全频谱”网络。

 

华为在5G领域的布局

 

在5G布局方面,华为可谓是非常积极。早在2009年华为就已经开始研发5G相关技术,2013年还曾宣布在5G研究和标准两个阶段投入6亿美元。而在标准制定方面,华为的Polar方案最终成为世界标准。

 

2018年,华为率先发布5G全系列商用产品、率先全球规模外场验证,率先开始全球规模商用。截至2018年底,华为已完成中国全部预商用测试验证,推动了5G进入规模商用快车道。

 

2019年1月9日,华为“5G刀片式基站”凭借创新性采用统一模块化设计等技术突破,获得2018年度国家科学技术进步奖一等奖;该基站实现所有单元刀片化、不同模块间任意拼装,使5G基站的安装像拼装积木一样简单便捷。

 

除此之外,华为还在近期推出了全球首款装有AI大脑的数据中心交换机,其性能业界最高,可实现以太网零丢包,端到端时延降至10微秒以下;其最大功耗只有8W,一颗这样的AI芯片能力,超过当前主流的25台双路CPU服务器的计算能力。

 

华为“天罡”5G基站芯片发布,拥有超强算力

 

华为展示“极简设计”5G基站

 

而刚刚发布的5G基站核心芯片,在集成度、算力、频谱带宽等方面都取得了突破性进展。具体表现为,极高集成,首次在极低的天面尺寸规格下,支持大规模集成有源PA(功放)和无源阵子;极强算力,实现2.5倍运算能力的提升,搭载最新的算法及Beamforming(波束赋形),单芯片可控制高达业界最高64路通道;极宽频谱,支持200M运营商频谱带宽,一步到位满足未来网络的部署需求。

 

另外,该芯片还将为AAU(Active Antenna Unit,有源天线射频单元)带来了革命性的提升,实现基站尺寸缩小超50%,重量减轻23%,功耗节省达21%,安装时间比标准的4G基站,节省一半时间。

 

根据华为5G产品线总裁杨超斌介绍,截至2018年12月31日华为已经获得30个5G商用合同,25000多个5G基站已发往世界各地。更为重要的是,华为的5G设备每天都在向全球市场发货,从中也能看出华为5G业务在全球市场正有条不紊的进行。

 

基站芯片为什么如此重要?

 

相较于消费领域的进展,此次华为发布基站芯片之后,“华为首款天罡芯片”更是直接上了百度关键字热搜,这足以看出市场的关注度。究其原因,去年爆发的“中兴事件”使得国内越来越多人开始意识到芯片的重要性。

 

华为“天罡”5G基站芯片发布,拥有超强算力

 

中兴事件

 

对于全球通信设备市场而言,华为、诺基亚、爱立信和中兴通讯这四家企业,多年来一直垄断着全球大约80%的市场份额。然而美国的一纸禁令,就让当时排名全球第四的中兴通讯立刻进入了休眠状态,正常的生产也无法开展。

 

这一事件也揭露了国内通信设备厂商在关键器件领域的缺失,其中就包括基站芯片。对于通信基站而言,通常由上百颗芯片构成,并分别负责实现不同功能。简单来说,基站发射并回收信号,收回信号后首先要有芯片滤波,稳定信号;然后还有芯片将这种特别小的信号放大;再有芯片进行解析、处理;然后是芯片负责传输、分发。基站核心跟电脑类似,可以实现各种功能,但它可以支持多个手机,因而速度更快,芯片更复杂。

 

在中兴事件之后,招商电子也指出,目前基站中部分射频器件如腔体滤波器、光模块等方面可以实现自给满足,但是在芯片方面自给率还非常低。

 

由此可见,基站芯片不实现自主突破,国内通信厂商将一直被“掐脖子”。

 

华为通信基站不再受制于人?

 

也正是在这样的背景下,华为5G基站核心芯片天罡发布之后,立即引发了大量讨论,甚至“秀肌肉”、“中国芯崛起”、“打破国外垄断”……那些似曾相识的论调又开始出现。但实际情况,真是如此吗?

 

首先华为发布5G基站核心芯片是非常值得肯定的一件事,这也代表了国内企业在通信领域的又一次重大突破,但是说不再受制于人恐怕还太早了。业内人士也认为,国内在芯片设计方面能力并不差,特别是华为海思,真正差的地方反而是一些关键元器件。

 

华为“天罡”5G基站芯片发布,拥有超强算力

 

通信基站基本构成

 

从上图中可以看出,通信基站主要由基带处理(BBU)、射频处理(RF)以及天线等几部分构成。而华为所倡导的AAU(Active Antenna Unit,有源天线射频单元)正在成为行业趋势,其本质上是将RRU集成到天线中,形成有源天线单元,从而提升通信设备的集成度,并大幅度较小体积等。这一点从华为此次发布会中通信设备对比中就可以非常明显看出。

 

而具体到元器件来看,国内在5G天线研发方面已经有多家企业成功布局,这一方面自给程度相对较高。但是在射频方面,目前仍是国外巨头领跑。

 

在射频器件领域,Qorvo,Skyworks、博通等跨国企业深耕多年,已经形成独立的研发、生产和封装测试体系,并拥有射频芯片自研技术,在射频领域拥有全面的产品布局,并在全球市场上占有大量市场份额,已经形成绝对优势。

 

在5G时代,针对5G关键技术,Skyworks目前能提供满足低、中、高和超高蜂窝频带要求的产品,除增强的载波聚合和双连接(4G/5G)外,所有5G解决方案均支持新的5G波形和频谱;Qorvo发布5G射频产品包括二级功率放大器、集成前端模块(FEM)和宽带驱动放大器。

 

实际上,中国关键射频器件几乎全部依赖进口。面对即将到来的5G时代,因为频段升高,将给射频器件提出更大的挑战,诸如将催生BAW滤波器、毫米波PA、GaN工艺PA等创新技术。虽然国内厂商也在布局,但是想在短期内打破国外垄断,几乎不可能。

 

正如任正非在近期采访中所言:“我从来不支持‘自主创新’这个词,我认为,科学技术是人类共同财富,我们一定要踏在前人的肩膀上前进,这样才能缩短我们进入世界领先的进程。自主创新若是精神层面我是支持的。别人已经创新,我们要尊重别人的知识产权,得到别人的许可,付钱就行。而5G也实际上被夸大了它的作用,也被更多人夸大了华为公司的成就。”

 

由此可见,华为推出5G基站核心芯片,在系统及应用方面迈进了重要一步。但是想要改变国内关键元器件受制于人的局面,想要改变被人“掐脖子”的窘境,还有很长的路要走!