5G智能手機(jī)的市場(chǎng)反應(yīng)能力在這一個(gè)新的無(wú)線技術(shù)的轉(zhuǎn)型初期是前所未有的，與之前的4G LTE演進(jìn)不同, 更多的手機(jī)廠商會(huì)第一時(shí)間將新設(shè)備提供給客戶；不僅是關(guān)鍵的調(diào)制解調(diào)器套片與射頻前端(RFEE)元器件在設(shè)計(jì)周期的早期階段就可以提供給廠商， 還因?yàn)檫@些解決方案都是完整的“調(diào)制解調(diào)器到天線”設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步加快初代5G智能手機(jī)投放市場(chǎng)的速度。

本文將進(jìn)一步探尋射頻技術(shù)與元器件如何支持5G設(shè)備，從而能在5G網(wǎng)絡(luò)生命周期中盡早投放。作為IHS Markit Technology 對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備性能“前瞻性研究”的一部分，我們?cè)u(píng)估的至少6部初代5G智能手機(jī)，并進(jìn)行了徹底的拆解分析以確定5G無(wú)線核心元器件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這批5G智能手機(jī)分別來(lái)自三星、LG、小米、Oppo、一加以及華為。

圖1 拆解分析的初代5G智能手機(jī)樣本

通過深入研究這些智能手機(jī)的初代5G設(shè)計(jì)，我們開始了解其中的主要元器件以及5G調(diào)制解調(diào)器和射頻前端的供應(yīng)商選擇。在評(píng)估的六個(gè)手機(jī)品牌中，絕大多數(shù)（六分之五）5G部分設(shè)計(jì)由高通提供，其中三星Galaxy S10 5G的某個(gè)版本使用了Exynos（三星LSI）解決方案，而華為Mate 20X 5G則使用了自主研發(fā)的調(diào)制解調(diào)器方案（華為海思巴龍5000）。這兩個(gè)“獨(dú)占”的調(diào)制解調(diào)器供應(yīng)商通常是行業(yè)規(guī)則或規(guī)范的例外。研發(fā)調(diào)制解調(diào)器和射頻前端需要投入大量資源。但很明顯，三星和華為憑借其驚人的規(guī)模和經(jīng)營(yíng)范圍可以負(fù)擔(dān)得起垂直整合5G設(shè)計(jì)的投資。

在5G生態(tài)系統(tǒng)的商用方面，高通在2016年率先發(fā)布的驍龍X50調(diào)制解調(diào)器獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。時(shí)至今日，還沒有其他商用調(diào)制解調(diào)器廠家的5G芯片進(jìn)入智能手機(jī)。聯(lián)發(fā)科與紫光展銳（展訊）都已發(fā)布其第一代5G芯片組，但還沒有被任何知名廠家應(yīng)用在智能手機(jī)設(shè)計(jì)中。此外值得注意的是，英特爾最近將其智能手機(jī)調(diào)制解調(diào)器部門出售給了蘋果（英特爾4G LTE調(diào)制解調(diào)器芯片的唯一客戶），將商用調(diào)制解調(diào)器領(lǐng)域的供應(yīng)商縮減至三家。

隨著智能手機(jī)行業(yè)的成熟和鞏固，中有像蘋果，三星和華為前三大廠商體量的廠商才有足夠的資金投入研發(fā)自有芯片組。市場(chǎng)中的其他廠商，包括小米，Oppo和Vivo等大型廠商均是采用商用調(diào)制解調(diào)器供應(yīng)商經(jīng)過驗(yàn)證的射頻設(shè)計(jì)。憑借高通在5G領(lǐng)域的前期領(lǐng)導(dǎo)地位，這些智能手機(jī)廠商可以使用高通成熟5G商用解決方案更好地與三大巨頭競(jìng)爭(zhēng)。這種采購(gòu)策略讓手機(jī)廠商更專注于產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)差異化，而不是將有限的資源投入到核心5G調(diào)制解調(diào)器與射頻前端技術(shù)研發(fā)。

分立元器件與射頻前端越來(lái)越緊密的結(jié)合為5G鋪設(shè)道路

就像近十年前的4G，LTE連接建立在已有的3G技術(shù)之上一樣；早期的5G功能通過添加獨(dú)立的芯片組到現(xiàn)有的LTE設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。線路板廠覺得，這意味著5G組件基本上像是用螺栓外掛在智能手機(jī)設(shè)計(jì)上，而不是被融合進(jìn)核心芯片組中。 這不僅是為了加速智能手機(jī)的上市時(shí)間，還要通過重復(fù)使用現(xiàn)有的成熟設(shè)計(jì)來(lái)降低開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

以下功能框圖描繪了IHS Markit為本文評(píng)估的六部5G智能手機(jī)從調(diào)制解調(diào)器到天線的的核心電路設(shè)計(jì)及其之間的共性。

圖2 采用分立式5G調(diào)制解調(diào)器和射頻前端的第一代5G設(shè)計(jì)