5G扎堆爆发 毫米波频段的功耗仍是挑战

随着三星发布首款5G手机，5G的现有挑战再度成为日前国际固态电路会议(ISSCC)上热门讨论的话题，特别是毫米波(mmWave)频段的功耗…

来自英特尔(Intel)、联发科技(MediaTek)以及三星(Samsung)的工程师在国际固态电路会议(ISSCC)在专题演讲中揭露5G面对的最新挑战——特别是毫米波(mmWave)频段的功耗问题。

在ISSCC上发表这些演讲的时机，正值韩国巨擘——三星电子(Samsung electronics)宣布推出首款5G手机之际。最新的Galaxy S10 5G智能手机屏幕尺寸更大并配备强大的电池，但移除了MicroSD插槽，并引发业界工程师的关注。

英特尔(Intel)的一位蜂窝射频(RF)工程师Benjamin Jann在发表关于该公司的首款5G收发器进展后告诉《EE Times》说：“毫米波前端目前还存在功耗挑战 —— 我并不考虑购买首批5G毫米波相控数组手机”。

联发科技(MediaTek)资深蜂窝RF工程师Chih-Chun Tang在发表其先进LTE收发器后表示，“Sub-6 RFIC部份将不会有太大的区别，但是mmWaves所需的散热和典型的1W功耗都会是问题。”。

两位发言人分别提出了对于其设计的顾虑。而其竞争对手高通公司(Qualcomm)则为12月展示的三星手机原型提供了基频芯片和mmWave模块。

英特尔的Jann在发表演讲中描述他的团队在3GPP完成5G NR规范之前，即设计了sub-6GHz和mmWave RF收发器原型，并已应用于2018年奥运会(2018 Olympics)和其他场所的试验。

英特尔将20%专用于授权MIPI M-PHY核心的28nm工艺 27.7mm2芯片，用于链接收发器与基频。Jann说，当全部的8通道均以全速运转时，仅消耗“几瓦”功耗。英特尔可能会为其将在今年底出样的商用5G芯片设计自家接口。

三星的5G收发器目前仅能处理sub-6-GHz频段

三星则描述了针对5G和传统蜂窝网络的14nm商用收发器。它可提供高达3.15Gbits/s的速率和1.27Gbits/s的速率，但仅支持sub-6 GHz以下频段，尚未支持mmWave频率。

相较于该公司在2017年ISSCC所描述的40nm先进LTE收发器，这款38.43mm2的装置尺寸几乎更大了2倍，但在执行LTE和3G模式时的功耗更大幅降低了。

该芯片封装14个接收器管线以及2个发送链，在1V时消耗的电流仅为30mA，并且仍正针对性能和功耗进行优化。

三星RF工程师Jongwoo Lee详细介绍了这款收发器，但他并未明白表示是否用于该公司的最新手机中。不过，他指出这些手机已在近期推出了。

三星在最近的一场发表会中，推出了三款LTE手机，价格从749美元到999美元不等，并预计在3月8日上市。

相较于其LTE机型，这款5G手机搭载了更大的外壳和电池，而且不再支持可让用户扩充更多储存空间的MicroSD插槽。Galaxy S10 5G手机的尺寸为77.1 x 162.6 x 7.94mm，而搭载4,500mAh容量电池的最大新款LTE手机为74.1 x 157.6 x 7.8mm。

根据销售地区的不同，该手机采用三星或(可能是)高通的8核心应用处理器。三星8nm Exynos执行速度略低于另一款替代芯片——据推测就是高通采用7nm工艺的2.8GHz Snapdragon 855。

这款5G手机还增加了第4颗后置摄影机，可用于拍摄超宽幅照片。LTE手机则支持3颗后置摄影机。

正如预期的，三星还发布了一款可折叠的智能手机 —— Galaxy Fold，预计将在4月26日亮相，价格预计高达1,980美元。它将配备总容量为4,380mAh的双电池、6个摄影机以及一个7.3吋的折叠屏幕。

三星并未透露S10 5G手机是否支持mmWave频段。如果支持的话，它可能采用了高通在7月推出的模块。高通和另一家新创公司不久前才发布增强型mmWave模块。