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集微网消息，继1968年国际电信联盟把5月17日定为“世界电信日”以来，2019年已是第51个电信日了，而今年电信日的主题是：“缩小标准化差距”。从3G时代艰难起步，经过4G的发力，再到5G的强大，如今在国际通信标准组织中，中国的力量不可忽视。众所周知，围绕5G的全球竞争早已不局限于传统的通信领域内，而是涉及到了方方面面，甚至已上升到国家层面。
此前中兴事件的爆发，更是让中国意识到芯片的重要性。与4G时代的“高通独大”现象不同，5G时代的手机基带芯片厂商奋起直追，而随着英特尔宣布退出5G基带芯片研发业务，目前全球的竞争者只剩下高通、三星、联发科、华为和紫光展锐。其中，华为和展锐作为中国本土芯片企业，均已发布自主研发的5G基带芯片，跻身全球5G第一梯队。
当然，中国芯片企业能够取得如今的优异成绩，离不开公司长年的技术积累和研发人员的艰苦付出。近日，集微网记者有幸采访了紫光展锐通信团队负责人王远，从而深入了解到展锐5G基带芯片研发背后所不为人知的故事。
技术积累是基础门槛
据集微网了解，不管是2G、3G、4G，还是5G，每一个通信模式从零开始研发再到稳定至少需要5年。与此同时，光有技术还不够，还需要大量的人力和时间去与全球的网络进行现场测试，保证芯片有效的连接性。因此对于手机芯片企业来说，通信团队是公司内部最为重要的团队之一。
紫光展锐通信团队负责人王远
“基带芯片研发跟应用处理器（AP）不一样，它需要长期的积累，没有10年以上的积累根本做不了。”紫光展锐通信团队负责人王远透露：“因为5G芯片里面不只有5G，它还需要同时支持2G/3G/4G多种模式，没有2G到4G通信技术的积累是不可能直接进行5G的研发。表面看GSM速率似乎很低，但实际上其复杂度并不低。”
毫无疑问，在一部智能手机中，通信不仅是最基本的功能，也是要求最高的功能。在王远看来，“通信功能不像手机的多媒体功能可以降低分辨率和规格，通信上的任何一项指标都不可能降低。此外，对于通信质量的要求是不会根据手机的档位而有所区别，都必须要达到最高要求。对于展锐来说，我们的产品一方面要满足设备商和运营商的要求和测试，另一方面还要满足客户的要求，终端通信的质量必须与国际一流水平同步，拥有一样的下载速率和电话接通率。”
正是基于智能手机对于通信技术的高要求，任何一家手机芯片企业决定研发5G基带芯片都不是一件易事，如果没有从2G时代便开始长期积累的研发实力，不可能在5G时代有所作为。
团队合作和经验不可或缺
当然，除了通信技术的积累，团队合作的重要性也不容忽视。据了解，展锐的通信团队一直是整个研发团队中最大的团队之一，人员的分工包括：标准+算法+基带芯片+射频芯片+物理层软件+协议栈软件+测试，团队细分到各个具体的领域。同时，这些研发人员经过长期磨合，已经一起合作研发了多代产品。
“团队经验都是磨出来的，不是说公司招揽一批技术专家就能搞定5G技术，还必须得有相关团队的经验积累，这个团队必须是已经磨合的非常契合。”王远说道：“设计一款芯片，不谈标准，仅从算法到量产需要三年，而展锐的迭代速度目前已经和高通不相上下。要追赶高通，就是在缩短迭代周期，因此每一个环节都需要通力协作。”
5G基带芯片亟需攻克的技术难关
长期的技术积累和团队合作固然重要，但从目前的技术层面来看，5G基带芯片的研发难度依然“难于上青天”。
首先，不得不提的便是多频段兼容所带来的设计复杂度。据了解，3GPP制定的5GNR频谱共有29个频段，这些频段既包含了部分LTE频段，也新增了一些频段。再加上各个国家和地区的频段各不相同，因此芯片厂商需要推出的5G基带芯片，必须是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片，可以支持不同国家和地区的不同频段。
具体来看，3GPP指定的5GNR支持的频段包括两大频率范围，其中
6GHz以下频段（450MHz-6.0GHz）的范围如下图所示：
除了多频段兼容之外，支持的模式数增加也使得设计难度有所增加。5G基带芯片需要同时兼容2G/3G/4G网络，目前国内4G手机所需要支持的模式已经达到6模，到5G时代将达到7模。中国移动、中国联通、中国电信三大运营商的4G/3G/2G网络包括TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，可以说测试一颗芯片要跑遍全球运营商。
为什么需要兼容多模呢？就拿4G时代来说，如果用户购买一部支持6模的手机，便可以支持TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA(EVDO、2000)、WCDMA、GSM，涵盖中国电信、中国联通、中国移动的4G/3G/2G网络，用户可以在不更换手机的情况下，随意更换运营商。另外，初期阶段运营商在网络搭建上还没完成，一部搭载5G基带芯片的5G手机，虽然可以支持5G网络，但是在某些5G网络还未搭建完善的区域，还是需要4G网络支持使用。
然而对于手机芯片企业来说，仅仅克服多频段兼容和多模兼容还远远不够，一颗5G芯片的研发还需要攻克包括系统散热、架构和高速率低时延等在内的多个难关。5G终端的处理能力是4G的五倍以上，但随之而来是如何平衡功耗和系统散热的问题。“未来的5G手机电池容量预估在3000-4000毫安才能满足其功耗需求，因此我们在做芯片设计的时候，一方面通过制程工艺的提升降低功耗，另一方面在芯片方案中加大电池容量和充电能力，同时匹配快充功能。”王远说。
紫光展锐投入5G研发不遗余力
毋庸置疑，5G芯片并不是谁想做就能做的，必须要有过硬的技术和时间的验证。此前英特尔宣布退出5G智能手机调制解调器业务，也验证了5G芯片的研发之难。从目前来看，全球拥有完整通信技术的移动通信公司屈指可数，而紫光展锐就是其中之一。
作为手机及物联网芯片的全球主要供应商之一，紫光展锐对5G的投入非常坚决。2014年12月，当4G智能手机还大行其道的时候，紫光展锐就启动了5G研发并组建了5G团队，目的就是在下一代通信技术变革之前做好技术储备。随后，紫光展锐也按照自己的发展节奏，于2016年1月在上海、北京、南京设立了3个5G研发中心，进一步增加5G研发投入。
经过研发团队多年的艰苦奋斗，终于在MWC 2019世界通信大会期间，展锐亮出了5G通信技术平台“马卡鲁”和首款5G基带芯片“春藤510”两把利剑。其中，春藤510基带芯片采用台积电12nm制程工艺，支持多项5G关键技术，可实现2G/3G/4G/5G多种通讯模式，符合最新的3GPP R15标准规范，支持Sub-6GHz 频段及100MHz带宽，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基带芯片。在速度表现方面，春藤510在SA和NSA两种不同的组网方式下的下行速度的理论峰值则分别能达到2Gbps和2.2Gbps。
“目前春藤510里基带和射频都是展锐自己研发的。”王远告诉集微网记者。
据了解，展锐在5G芯片领域已经投入了上亿美金研发费用，短短5年时间内，累计参与项目的工程师超千人。当然，在专注于技术研发的同时，紫光展锐也致力于5G产业链的合作，并携手合作伙伴构建5G生态。展锐先后与中国移动、英特尔、华为、是德科技、罗德与施瓦茨等达成战略合作；加入中国移动“5G终端先行者计划”、 “GTI 5G通用模组计划”；加入中国电信全网通产业联盟并成为中国电信5G终端研发计划首批成员；联合产业链上下游十多家国内外企业共同发布了《共建5G产业生态倡议书》。
对展锐来说，5G是其切入中高端、跻身全球第一梯队的重要机遇。从目前来看，随着展锐低端市场的逐渐夯实，其已为冲击中高端做好充足的准备，并将力争在5G商用化进程上与国际一流水平保持同步。（校对/范蓉）
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