從5G到衛星通信,高通閃耀MWC 2023

半導體行業觀察 發佈 2024-04-07T01:18:26.596114+00:00

首先看5G Advanced方面,在高通看來,這個包含Release 18、Release 19和Release 20的技術標準是5G技術演進的下一階段。

自iPhone發布以來,智慧型手機在電子終端設備的地位日益提升。歷經十幾年的發展,他們也儼然成為產業的絕對主角,這就驅動產業鏈上下游都圍繞其做拓展。而隨著科技的發展進步,越來越多的新興應用開始冒出來,如物聯網、智能汽車、VR/AR和智能工業就成為了最被看好的「後起之秀」。

和智慧型手機一樣,這些新興應用對無線網絡都有了前所未有的新需求,這也是市場分析機構Yole認為,除了5G以外,諸如Wi-Fi、藍牙和UWB等無線技術在未來將成為市場重要組成的原因。在Yole看來,根據場景的不同,新興應用對無線技術提出了更高的要求。

針對這一機遇,在無線技術方面擁有數十年深厚經驗與技術積累的高通也正在發力。在近日於西班牙巴塞隆納舉辦的MWC上,高通更是帶來了一系列面向未來的產品、技術展示與最新的合作動態。

5G的循序漸進

談及無線網絡的時候,5G必然是重中之重。

據TrendForce預測,受惠於企業推動5G專網、Small Cell、5G FWA設備升級,2023年全球5G市場規模將達145億美元,2023~2026年CAGR將達到11%;TrendForce進一步指出,5G網絡市場的主要應用領域是工業製造、能源和公用事業、醫療解決方案、智能汽車、公共運輸和消費電子,這和以往移動通信網絡的動力來源大不相同。在這背後,除了5G網絡本身特性和3GPP推動5G持續演進以外,廠商與時俱進的技術和產品也功不可沒。

例如,為了更好地推動5G向下一階段發展,高通在本屆MWC上就展示了他們面向5G Advanced-ready和5G NR-Light推出的全新數據機及射頻系統。

首先看5G Advanced方面,在高通看來,這個包含Release 18、Release 19和Release 20的技術標準是5G技術演進的下一階段。高通也帶來了全球首個5G Advanced-ready數據機及射頻系統驍龍X75,為智慧型手機連接樹立新標杆。

據介紹,驍龍X75引入全新架構、全新軟體套件和多項全球首創特性以突破連接的邊界,包括網絡覆蓋、時延、能效和移動性。從硬體方面看,驍龍X75是全球首個採用專用硬體張量加速器的產品,對實現卓越的5G性能至關重要。例如,第二代AI增強GNSS定位,可以帶來高達50%的定位追蹤精度提升;AI輔助毫米波波束管理,可以融合從數據機及射頻和傳感器所獲得的所有信息,從而實現更好的毫米波波束處理性能,帶來高達25%的接收功率提升,以提高毫米波鏈路的穩健性。

驍龍X75還打造了業界首個融合毫米波和Sub-6GHz的架構。在面向毫米波頻段,該晶片支持實現十載波聚合;在Sub-6GHz頻段,該晶片也達成了下行五載波聚合和FDD上行MIMO,進而支持了卓越的頻譜聚合和容量,這兩方面同樣也是全球首創。

為了實現數千兆比特的5G傳輸速度,除了上述技術以外,高通還為驍龍X75帶來了更多的創新。如第四代高通5G PowerSave以及高通射頻能效套件,能夠有效延長電池續航、擴大網絡覆蓋的範圍和提高移動數據傳輸速度;第二代高通DSDA支持在兩張SIM卡上同時使用5G/4G雙數據連接;第四代高通Smart Transmit能助力快速、可靠、遠距離的上傳,目前也已包含對Snapdragon Satellite的支持。

高通認為,驍龍X75的技術和創新能夠賦能OEM廠商在包括智慧型手機、移動寬帶、汽車、計算、工業物聯網、固定無線接入(FWA)和5G企業專網在內的跨細分領域打造新一代體驗。與此同時,高通還推出了搭載驍龍X75的第三代高通固定無線接入平台。除了支持上述驍龍X75所具備的特性外,該平台還支持Wi-Fi 7連接;與此同時,憑藉四核CPU和專用硬體加速引擎,這款平台能夠支持廣泛應用並提供更多增值服務。

面向智能網聯邊緣方面,高通同樣也帶來了全球首個5G NR-Light數據機及射頻系統驍龍X35。

按照3GPP從Release 15開始的定義,5G擁有三大應用支柱,分別是增強型移動寬帶(eMBB)、海量物聯網(mIoT)和關鍵業務型物聯網,這也分別代表了不同方面的極致性能和與之匹配的複雜度。

高通則指出,在面向海量物聯網服務方面,無論是窄帶物聯網(NB-IoT)、增強型機器類型通信(eMTC)終端,還是增強型超可靠低時延通信(eURLLC)終端,都不能滿足廣泛的中端5G應用需求。於是3GPP在Release 17中引入了全新的RedCap(含義為「精簡性能」)終端層級,這也正是大家所說的NR-Light。驍龍X35正是高通面向這個需求推出的首個產品。

據介紹,驍龍X35除了支持3GPP Release 17定義的常規特性外,還支持了5G和4G語音、精準定位以及超低時延特性。理論上,驍龍X35甚至還能夠實現高達220Mbps的峰值速率,從而能支持各種不同場景。

此外,驍龍X35還採用了高通QET5100包絡追蹤、高通Smart Transmit技術、高通5G超低時延套件和第四代高通5G PowerSave等技術,從而實現了顯著降低功耗、擴大5G覆蓋範圍、降低時延、改善電池續航並提高上行速度的目的。

高通認為,驍龍X35在數據速率、能效、複雜度和占板面積方面帶來一系列獨特性能,能夠成本高效地賦能全新用例,包括入門級工業物聯網終端、面向大眾市場的固定無線接入CPE和聯網PC,以及第一代5G消費級物聯網終端,如支持雲連接的眼鏡和頂級可穿戴設備等。

Wi-Fi更進一步

除了5G以外,Wi-Fi則是另一個被重點關注的無線技術。

市場調研機構Strategy Analytics在去年年底發布的一個報告中強調,隨著Wi-Fi在智能家居、家庭娛樂和其他應用領域的普及,Wi-Fi系統出貨量將以每年7.5%的速度增長。該機構同時指出,不斷增長的出貨量和向更新的Wi-Fi標準過渡以及更高的初始無線電晶片價格將共同推動Wi-Fi晶片市場規模在2027年達到200億美元以上,而Wi-Fi 7正在成為關注的焦點。

和蜂窩通信一樣,高通在Wi-Fi連接和通信技術領域也是全球的領軍者。高通方面在去年舉辦的一場發布會上曾經透露,公司在Wi-Fi技術方面的創新已經超過20年。自1998年以來,高通公司一直是全球Wi-Fi領軍企業,公司在Wi-Fi產品領域的出貨量也多年位居全球第一。自2015年起,全球更是已有65億台終端採用了高通的Wi-Fi解決方案。

能獲得這樣的成就,得益於公司面向不同需求打造的兩條產品線:在針對先進家庭應用場景,高通提供了沉浸式家庭聯網平台,這能幫助客戶打造體積較小、功耗較低且對成本效益要求較高的產品;針對企業級應用,高通則推出了專業聯網平台,協助客戶打造容量更大、性能更高、擴展性更強的產品。

回看高通Wi-Fi技術的發展,作為一個重要參與者,公司除了能適時推出領先的解決方案助力終端廠商儘早開發相關產品外,在標準制定階段的深度參與,更是讓高通對技術的預研和發展有著深厚的積累和獨到的見解。例如,高通認為未來的Wi-Fi將會具備高吞吐、低時延和確定性性能等特性,為此高通和產業夥伴一直致力於推動擁有更快連接、更多連接和自適應連接等特性的Wi-Fi 7的到來。

早在去年二月,高通也推出了全球首個且速度最快的Wi-Fi 7商用解決方案FastConnect 7800。高通表示,該晶片具備高頻並發和高頻多連接等Wi-Fi 7要求的領先特性,其可同時利用兩個Wi-Fi射頻,在5GHz和/或6GHz頻段實現四路數據流的高頻連接。基於高頻多連接並發技術,FastConnect 7800支持所有多連接模式,用戶可通過使用日益普及的6GHz頻段中的320MHz信道,或全球範圍可用的5GHz頻段中的240MHz信道,體驗最低的時延和干擾,暢享無抖動的連接與巔峰速度。

到了去年五月,高通也推出了最具擴展性的商用Wi-Fi 7網絡平台產品組合——第三代高通專業聯網平台。無論是面向企業級、中小企業、運營商網關、專業用戶網狀網絡還是家庭部署,該系列提供了多款平台供選擇,包括高通1620專業聯網平台、高通1220專業聯網平台、高通820專業聯網平台和高通620專業聯網平台,面向下一代企業級接入點、高性能路由器和運營商網關,支持6路至16路數據流網絡連接。

據高通在本屆MWC上介紹,自去年以來,公司在Wi-Fi 7領域也取得突破並獲得強勁的發展勢頭。首先,幾乎所有已發布或正在開發中的搭載第二代驍龍8終端都採用了支持Wi-Fi 7的高通FastConnect 7800移動連接系統;其次,高通已經獲得超過175款客戶Wi-Fi 7終端設計,覆蓋非常豐富的終端品類;最後,絕大部分採用FastConnect 7800且已發布或正在設計中的終端都採用了高通的射頻前端產品。

用衛星覆蓋全球

在近年來的無線通信領域,因為手機廠商的推動,衛星通信的需求也不斷增多。但和很多人認為的衛星通信會幫助所有使用者在全球各地實現上網和語音通話不同,當前廠商推動的衛星通信技術聚焦在「發送緊急信號」的功能。

高通在今年年初舉辦的CES上也帶來了全球首個基於衛星的、為旗艦智慧型手機提供雙向消息通信的解決方案——Snapdragon Satellite。同時,高通還宣布了和全球領先衛星公司銥星通信公司的合作。

據高通介紹,在驍龍5G數據機及射頻系統和全面運行的Iridium衛星星座系統的支持下,Snapdragon Satellite將支持OEM廠商和其它服務提供商帶來真正的全球覆蓋。面向智慧型手機的解決方案,利用銥星通信公司具有氣象韌性的L波段頻譜實現上行和下行連接。在實際應用中,Snapdragon Satellite可以提供從南極點到北極點的真正全球覆蓋,而且也可以支持雙向應急消息通信、SMS簡訊和其它消息應用。

正是對如此創新功能的支持,高通的衛星通信技術剛發布沒多久,就獲得了市場的高度認可。據高通在MWC上披露,高通正與榮耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo和小米合作,支持廠商利用近期發布的Snapdragon Satellite開發具備衛星通信功能的智慧型手機。

高通表示,除了智慧型手機,Snapdragon Satellite還將擴展至包括計算、汽車以及物聯網在內的其它類型的終端。而隨著Snapdragon Satellite生態系統的壯大,終端廠商和應用開發商將能夠利用衛星連接,打造差異化優勢並提供獨特的品牌化服務。當NTN(非地面網絡)衛星基礎設施和衛星星座系統就緒時,Snapdragon Satellite也計劃支持5G NTN。

連接為基礎,全方位技術支持創新

在本屆MWC展會上,高通發布的5G、Wi-Fi和衛星通信等技術受到了一致好評。如文章開頭所說,高通也正在基於這些基礎技術,將其業務從智慧型手機等領域往外延伸,如汽車就是高通高度看好的一個發力方向。

近年來,隨著智能化、電動化和互聯化的到來,汽車產業發生了翻天覆地的變化。終端使用者也對汽車的這些新功能有了迫切的需求,這就倒逼上游的晶片和軟體供應商適時而變,做出及時的應對,高通也正在通過內部自研和收購,進入這個領域。

高通也順應市場需求,推出了領先的產品。「驍龍數字底盤」就是高通在汽車行業發展戰略的核心。據介紹,「驍龍數字底盤」包括了驍龍座艙平台、驍龍汽車智聯平台、驍龍車對雲服務和Snapdragon Ride平台,旨在從車內體驗、汽車互聯、智能升級和自動駕駛等多個方面為汽車製造商提供完整的解決方案。

高通還在此次MWC上宣布了驍龍數字底盤的更新,為日益壯大的驍龍數字底盤網聯汽車技術組合帶來最新產品——第二代驍龍汽車5G數據機及射頻平台。該平台的處理能力提升超過50%、能效提升40%、最大吞吐量提升超過兩倍,支持安全、可靠且無縫的連接,能夠帶來安全、智能且沉浸式的駕乘體驗。

據透露,為了給開發者提供更加穩健、靈活的連接和處理能力,高通的第二代驍龍汽車5G數據機及射頻平台集成了四核CPU和高達200MHz的聚合網絡帶寬,提供全新服務機遇並支持更快的內容串流傳輸、線上遊戲和自動駕駛等所需的最先進連接技術和速度;此外,該平台支持的新一代先進定位引擎能夠提升定位準確性與穩健性,支持應急服務、導航、安全警示和自動駕駛功能,支持在最具挑戰性的環境中精準定位,賦能高清地圖和自動泊車等用例。

值得一提的是,第二代驍龍汽車5G數據機及射頻平台還支持衛星通信,為汽車行業引入了全新的通信方式,確保為採用雙向消息通信的應用以及在偏遠和農村地區實現無處不在的連接和通信。

從高通「驍龍數字底盤」的表現和升級我們可以看到,連接是高通毋庸置疑的根本,但現在的高通擁有的不僅僅是連接,也不局限於硬體。在軟體方面的深厚布局,也讓高通在各個終端市場如虎添翼,這也進一步擴展了高通的傳統硬體商業模式。

如為了簡化並加速物聯網跨多行業發展,高通推出了Qualcomm Aware平台,將業界領先的晶片和廣泛的軟硬體合作夥伴生態系統與便於開發者使用的雲架構相結合,以提供一整套差異化服務,用於管理需要獲得關鍵、準確和時間敏感決策支持的資產。

而通過提供無處不在的全球連接,並將傳感器提示以及關鍵設備管控功能智能地與定位技術進行優化和融合,Qualcomm Aware平台可以為物聯網領域提供全新基準,並助力企業提高運營效率。在實際應用中,Qualcomm Aware平台支持的關鍵用例包括冷鏈配送、公用事業資產監測、貨運追蹤、倉庫和庫存管理等。

在AI方面,高通也帶來了全球首個運行在Android手機上的Stable Diffusion終端側演示。據高通介紹,高通AI Research利用高通AI軟體棧執行全棧AI優化,首次在Android智慧型手機上部署Stable Diffusion。其全棧優化設計讓Stable Diffusion能夠在智慧型手機上運行,在15秒內執行20步推理,生成一張512x512像素的圖像。這是在智慧型手機上最快的推理速度,能媲美雲端時延,且用戶文本輸入完全不受限制。

高通強調,在智慧型手機上運行Stable Diffusion只是開始。讓這一目標得以實現的所有全棧研究和優化都將融入高通AI軟體棧。憑藉「統一的技術路線圖」,高通能夠利用單一AI軟體棧並進行擴展,以適用於不同的終端和不同的模型。

回看高通過去幾十年的發展,我們見證了一個晶片巨頭如何從蜂窩技術向Wi-Fi、藍牙的發展壯大,再到現在涉足物聯網和AI等多個領域;在終端應用方面,我們也看到了高通從手機到PC,再到現在汽車的持續創新。

在這個過程中,連接是高通當之無愧的底氣,對全方位技術孜孜不倦的追求是高通能夠屹立至今的支柱,這在本屆MWC上更是體現得淋漓盡致。

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