首家把集成5G芯片放到手机上的华为，技术壁垒到底有多高

这次从4G到5G的代际升级中，华为的策略是用最快的速度整体打通从5G芯片，手机，5G核心网，再到基站全体系

头部手机厂商的竞争已经打到了指甲盖面积的芯片上。

9月6日，华为发布了其首款集成了5G基带处理器的SoC手机芯片，麒麟990 5G。一周多后，它将被搭载到新一代旗舰机Mate 30上。

华为消费者业务CEO余承东称，麒麟990 5G采用的是业界目前最小的 7nm制程，只有指甲盖的大小。这颗芯片集成了超过100亿个晶体管，工艺复杂程度极高。

不过，就在两日前，三星宣称也带来了首款集成5G SoC芯片Exynos 980。再往前，另外两家芯片巨头，高通、联发科都已针对5G推出过SoC的芯片。

余承东称，麒麟990 5G的不同在于，把过去分离的AP（应用处理器）和BP（基带处理器），封装在了一颗芯片中。这样一来，手机不仅面积变得更小，信号更稳，还不会发热。业内普遍认为，这种集成SoC芯片是5G手机大规模商用的前提，是真正意义上的5G手机芯片。

尽管各巨头在谁首发了集成5G芯片这件事情上争执不休，不过，真正把集成5G芯片放到手机上的，华为是第一家。

华为Fellow艾伟表示，5G时代，华为的首要问题是能用多快的时间让4G的用户全部迁移到5G。芯片决定了手机的性能。凭借打通从5G芯片，手机，5G核心网，再到基站的整个体系，华为比对手快了一步。

不过，其他芯片巨头，比如高通、三星在5G上同样擅长。这种技术先发优势究竟能为华为带来多大的竞争壁垒，目前还是未知数。

技术壁垒有多高？

硬件创新的乏善可陈，已导致用户换机周期越来越长。换机周期则决定了市场规模。3G时代，手机用户的平均换机周期为18个月，到了4G后，周期延长至24个月，后果便是市场整体规模缩小了四分之一。

有业内人士预计，当换机周期变成两年半时，市场规模还将同比例收缩。到时会更考验手机厂商的创新能力，创新越快，越有机会扩大品牌市场份额。

芯片是手机算力的核心，也是创新环节的基础。艾伟认为，只有半导体能力才能将众多技术集成在一起，同时把芯片的面积、成本、功耗压缩住，提升手机的整体竞争力。

因此，每一次代际变革时，手机厂商在芯片上的壁垒有多高，决定了能占据多大先机。

历数全球前三大手机厂商三星、华为和苹果，无一例外都具备自己的芯片能力。三星、苹果均有自成一体的芯片平台，靠全产业链的布局，掌握每一个环节，封杀竞争对手。

这也是不断有手机厂商希望入局芯片领域的原因。小米、OPPO、vivo都曾在芯片端发力。不过芯片是高技术门槛行业，短期内很难有起色。

以小米为例，2017年小米曾发布28nm制程的SoC芯片“澎湃S1”。但搭载这款芯片的小米5C性能表现并不理想，第二代芯片也遭遇流片成功率低问题，此后再无下文。

工程技术难度大，资金难以形成回流一直是芯片领域的难题。4G 时代曾出现多家基带芯片厂商，小米也是其中之一。但目前能做5G芯片的只剩下五家，分别是高通，华为，三星，联发科以及展锐。

市场考验的是，厂商能否拿出越来越小，又越来越强劲的芯片。高通是4G时代的芯片霸主，经历了数代更迭，才将4G基带与处理器芯片整合在了一起。

而进入5G，这个工程的难度翻倍。

中国科学院自动化研究所高级工程师吴军宁表示，功耗控制是集成的核心问题。5G时代对手机通信、AI以及GPU等能力的要求更高。这样一来，吞吐率上涨，信号处理更为复杂，功耗必然大增。

没有用户希望自己的5G手机既笨重又费电。因此，研发麒麟 990 5G时，华为面对的最大挑战是，如何在更小的面积和功耗约束下进一步提升性能。

艾伟表示，为了更好的控制功耗，麒麟 990 5G采用了自研的达芬奇架构NPU，并通过大核和微核的组合来完成不同的工作。

“有些任务的功耗重，有些轻，如果一直用大核进行处理，相当于用一辆大卡车来运载所有的货物，功耗自然高。”他说。

功耗既是芯片技术的问题，也是终端跟网络协议配合优化的过程。在不需要高带宽时，手机厂商可以跟运营商协调，降下带宽，以节约功耗。这个过程通常繁琐而漫长。

华为是全球第一大电信设备商，跟运营商基站联系紧密。这是其他所有厂商都不具备的天然优势。艾伟表示，从去年到现在，华为已经基本跑通了所有的5G通信协议，优化了不少功耗问题，目前已达到与4G同样的水平。

而大部分手机厂商与运营商的适配工作还在缓慢进行。今年2月，高通发布了5G SoC 功能平台，预计要到2020年上半年，其他厂商才能推出搭载集成SoC芯片的手机。

市场先机有多大？

换机潮来临之际，谁能更快的把4G用户转到5G，谁就抓住了先机。凭借打通从5G芯片，手机，5G核心网，再到基站的整个体系，华为比对手快了一步。

有业内人士指出，5G 集成芯片让华为领先了行业6到8个月。但这种技术先发优势能否为华为构筑起足够强的竞争壁垒，还很难说。

吴军宁认为，与华为相比，在7nm的芯片制程上，三星及高通具备相当的能力。连接技术一直是高通的强项，在5G网络的支持上，高通有巨大的研发投入。全球超过40%的手机搭载高通的芯片方案。

这些厂商在5G技术上也采取了激进姿态，在高通5G芯片研发早期就介入了合作。纷纷根据自身产品，不断优化各项性能。“光是芯片上的堆叠，就需要做很多版，最后很多都被废掉。”一位国内手机巨头公司的5G技术专家说。

此外，5G的组网速度较慢，按照目前运营商的规划，大规模的5G换机潮将在2022年。到时行业集成5G芯片的技术也会趋向于成熟。华为能否持续领先，取决于能否不断推出领先性的产品。

毕竟衡量手机厂商未来的竞争力，除了技术，还有商业和市场。

艾伟称，麒麟990 5G重点加强了三方面的能力，一是大带宽、低时延。二是AI能力。三是能让拍照、视频更加清楚的基础传感器能力。明年推出的新品一定会与今年不同。

不过，普通用户并不关心芯片的具体参数，他们更加关心芯片能够带来什么样的体验创新。

多家国内手机巨头认为，随着5G大规模商用，技术间的差距可能不大，究竟能给消费者提供什么服务和体验，将是厂商竞争的一个关键点。而这需要厂商与运营商网络、应用层厂商一起，开发基于5G的创新应用场景。

据了解，大部分头部厂商从去年起，就开始引入应用厂商及运营商，共同商讨5G时代可能的应用场景平台。

但截止目前并没有出现颠覆4G的5G杀手级应用。只有当网络、终端都准备好，应用才会大规模的开花。而真正AI上的能力体现，要等到有了场景之后。

到时，全方位的竞争才会真正开始。