【原创】深度揭秘首款5G商用芯片——巴龙5G01

winniewei 提交于 周二, 03/20/2018
【原创】深度揭秘首款5G商用芯片——巴龙5G01

作者:张国斌

2017年12月2日是5G发展史上值得纪念的日子,这天5G标准终于出炉!3GPP 5G NSA第一个版本冻结。仅仅3个月后,5G标准冻结后第一款5G商用芯片——华为巴龙5G01(Balong 5G01)在MWC2018前夕发布!该芯片支持全球主流的5G频段,包括Sub6GHz(低频)和mmWave(高频),理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率。支持NSA(Non Standalone,5G非独立组网)和SA(Standalone ,5G独立组网)两种组网方式。

巴龙5G01是5G标准冻结后第一时间发布的商用芯片,这在全球范围内是非常领先的。基于巴龙的5G通信能力,华为能够为世界范围内的通信运营商及终端消费者提供芯片-终端-网络的端到端5G解决方案,推动行业对5G的探索,对全球5G产业的发展有着重要意义。为何华为可以在5G标准冻结后短短三个月就拿出了商用芯片?这里结合我在MWC2018上的见闻和了解,聊聊巴龙5G01背后的故事。

巴龙系列辉煌历史

巴龙(Balong)是华为2007年推出的终端芯片解决方案,手机SoC一般分为两块,BP(Baseband Processor 就是Modem基带处理器)和AP(Application Processor应用处理器),前者处理通信协议,后者是包括CPU、GPU在内的应用处理器。华为在最开始研发芯片时就确立以雪山为主题,AP芯片叫K3,Modem芯片叫Balong--Balong巴龙(海拔7013m)在西藏定日县(珠穆朗玛峰和卓奥友峰都在定日),是西藏海拔最接近7000m的山峰。K3是喀啦昆仑五峰之一布洛德峰命名,海拔8047米。这二山都是海拔7000米以上的雪山,而且山体陡峭,路途艰难,这样的命名恰好寓意着华为芯片勇攀最难关、志在高远,暗合了华为低调务实但胸怀世界的情怀。

Balong诞生后果然不负众望,勇攀基带处理器高峰,创造了一个又一个世界第一!

巴龙的世界第一

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2010年,巴龙700:业界率先支持LTE TDD/FDD 

2012年,巴龙710:业界率先支持LTE Cat.4,下载峰值速率达150Mbps。

2013年,巴龙720:全球率先支持LTE Cat.6,下行速率最高翻番至300Mbps,整合于麒麟920/950系列处理器。其中,麒麟920是全球首款支持LTE Cat.6的SoC芯片、支持天际通,领先业界最强对手,麒麟950在业界率先支持伪基站防御,从芯片底层保护用户的信息安全,这都要归功于巴龙芯片强大的通信能力。

2015年,巴龙750:业界率先支持LTE Cat12/13(UL),全球首商用4CA(四载波聚合),全球首商用4x4MIMO,下载峰值速率达600Mbps。

2017年,麒麟970(其中整合了巴龙760):业界首款支持LTE Cat.18的手机SoC,下载峰值速率达1.2Gbps;实现双卡双VoLTE首商用。

2018年,巴龙5G01,5G第一款商用芯片。

可以说巴龙就是麒麟的幕后英雄,因为有了巴龙强大的通信能力,麒麟SoC才可以俾睨群雄---要知道,目前强大苹果还没有这样的手机SOC芯片,这也是苹果的软肋之一。

而巴龙的通信实力也得到了行业认可,根据2017年中国移动发布的质量报告,麒麟970在通信性能评测部分表现突出,在不同车速场景测试下,下载速率和语音通过质量都表现最佳,能够为消费者带来稳定、极速的通话上网体验。可以说,巴龙的通信为麒麟的整体性能增色不少。

每一代巴龙芯片都会通过了近6000项GCF(Global Citification Forum)全球认证测试,而搭载巴龙芯片平台的移动宽带终端在全球150多个国家、300多个运营商处热销,全球市场份额超过70%,市场份额雄踞全球第一!

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得益于巴龙5G01,华为可以率先推出全球第一个5G商用CPE终端,据说日本、欧美等市场对这款CPE终端翘首以待,消费者都想早日体验5G的超高速。

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巴龙5G01为何可以快速推出?

在我看来,巴龙5G01成为5G标准冻结后第一时间发布的商用芯片,主要得益于以下三点:

1、 华为较早着手进行5G研究

2016年11月18日,在3GPP的RAN1(无线物理层)#87次会议上,最终确定了5G eMBB(增强移动宽带)场景的信道编码技术方案,其中Polar Code码作为控制信道的编码方案;LDPC码作为数据信道的编码方案。Polar Code码就是以华为为核心代表主推的。这是中国在5G移动通信技术研究和标准化上的重要进展。这个意义虽然没有某些媒体所说的“碾压某通”那样夸张,但也意义重大。这和华为较早着手进行5G研发有关。早在2009年,华为就启动了5G的研究,2018年前至少投入数亿美元用于5G研究和创新,目前在全球有11个5G研究中心,参与5G研究的专家超过数千人。

2、全面详细的5G技术测试工作

工信部曾在2016年2月透露,中国与国际同步启动5G研发工作,根据工信部总体部署,中国的5G基础研发试验将在2016年-2018年进行,分为5G关键技术试验、5G技术方案验证和5G系统验证三个阶段进行。

华为终端产品线总裁何刚在微博曾表示华为在国家5G测试项目中,六大领域取得全面领先,引起行业轰动。具体六大领域包括:最高的小区容量、最低的网络时延、最多的网络连接数、最全的5G验证频段、最完整的预商用系统、最丰富的5G应用案例。

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之后华为又在C-Band 测试环节中取得突破,下行峰值速率超20 Gbit/s。这是继 IMT-2020 ( 5 G ) 峰会第二阶段测试成果后华为取得的又一领先结果。华为是 IMT-2020 ( 5 G )推进组的核心成员之一,该测试是由 IMT-2020 ( 5 G ) 推进组组织的中国5G技术研发实验中的重要环节。华为5G产品线总裁杨超斌也曾表示,公司在北京已经完成了5G技术的C波段、毫米波、上行链路和下行链路解耦的测试。这些详细的测试为商用芯片的推出积累了丰富的理论数据。

3、凡事预则立---覆盖到5G各种技术可能

根据我跟华为芯片专家的交流,华为在巴龙5G01上的研发考虑到了5G各种技术可能,因此巴龙5G01可以支持Sub6GHz(低频)和mmWave(高频)频段,支持256QAM调制,支持NSA(Non Standalone,5G非独立组网)和SA(Standalone ,5G独立组网)两种组网方式,其中,非独立组网的移动性要求管理由LTE基站负责并支持增加、释放5G基站;而独立组网的移动性要求5G系统内,支持5G小区选择和小区重选,同时支持同频和异频切换,支持5G到LTE的切换。

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不过这样的全覆盖也造成5G01体积大于其他竞品,华为专家表示已经在进行优化,未来的优化版在体积和功耗生进一步缩小,将非常有竞争力。

在推进5G的发展过程中,华为还在积极部署4.5G的应用,在本次MWC发布了全球首款8天线4.5G芯片Balong 765,最大化利用运营商频谱资源,为消费者带来更快的联接体验。Balong 765全球率先支持LTE Cat.19,峰值下载速率在FDD网络环境下达到1.6Gbps,在TD-LTE网络下达到1.16Gbps,是全球首款TD-LTE G比特方案;Balong 765也是全球首个、业界唯一支持8×8 MIMO(8天线多入多出)技术的调制解调芯片,在速率提升与信号接收方面业内领先。

同时,Balong 765还支持LTE-V制式,在5G真正到来之前,拿出了切合实际的车联网解决方案,实现了车与车、车与人之间的联接,Balong 765的发布为4G向5G的演化过程提供了可靠的解决方案,让万物互联的未来世界更加具象化、也更近一步,势必会推进整个行业对5G的部署进程。Balong 765的发布再次验证了巴龙系列处理器强大的通信能力。

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在MWC2018上,华为和沃达丰两公司在西班牙通过合作采用3GPP 5G新无线标准和Sub6 GHz频段完成了全球首个5G通话测试。这个通话意义重大,沃达丰网络战略和架构组负责人Santiago Tenorio表示:“这是沃达丰推出5G的重要里程碑,这一成功的测试将使我们能够在2018年期间在欧洲进一步试用5G。 ”

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正如华为消费者业务CEO余承东所言:5G是一个崭新的、颠覆性起点,将把人类社会带入全新的万物互联时代,这将带给人们生活和生产方式的极大便利,用户沟通和分享的方式也将产生革命性的改变。5G将不仅可以满足通信行业的需求,更将提高全球的智能环境,为工业制造,以及包括医疗、家居、出行在内的人们的生活,带来全新感受。

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巴龙5G01和华为5G CPE的发布,表明5G时代已经到来,以华为为代表的本土公司在5G时代将有更多话语权,在全新的5G时代,巴龙芯片必将继续发挥通信优势,为终端用户及运营商提供更快更可靠的移动联接质量,让万物互联从想象成为现实。

加油,巴龙!

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注:本文为原创文章,转载请注明作者及来源

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