5G基带芯片的几大设计难点

2019年2月26日，紫光展锐发了首款5G基带芯片春藤510，据官方报道，这款芯片采用台积电12nm制程工艺，可实现2G/3G/4G/5G多种通讯模式，符合最新的3GPPR15标准规范，支持Sub-6GHz频段，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基带芯片。

近段时间，5G基带芯片密集发布，此前几天，高通也宣布推出第二代5G基带芯片骁龙X55，当时电子发烧友观察（ID：elecfanscom）发布过一篇《五大厂商5G基带芯片全对比》的文章，就已经全面介绍了目前全球5G基带芯片的发布情况，今天这篇文章就来谈谈，5G基带芯片在设计上存在哪些难点。

先说多频段兼容带来的设计复杂度，3GPP制定的5GNR频谱有29个频段，据了解这些频段，既包含了部分LTE频段，也新增了一些频段。而且各个国家和地区的频段也不相同，所以芯片厂商需要推出的5G基带芯片，需要是一个在全球各个区域都能使用的通用芯片，即可以支持不同国家和地区的不同频段，多频兼容就增加了在芯片在设计上的难度。

3GPP指定的5GNR支持的频段包括两大频率范围，6GHz以下频段（450MHz-6.0GHz)和毫米波频段（24.25GHz-52.6GHz），支持毫米波频段，是5G技术上的一大创新点，此前发布的高通骁龙X55和华为巴伦5000都表示可以支持毫米波频段。下面是5GNR支持的频段范围：

FR1(450MHz–6000MHz)：

FR2：

5G技术最大创新点，支持毫米波（5GNR支持的毫米波范围24.25GHz-52.6GHz）也成了5G基带芯片的一个设计难点。毫米波是高频波，带宽大，传输速度快，但是波长很短，信号容易受到干扰，所以必须要改善射频（RF）天线模块效能，才能有较好的表现，据了解近日紫光展锐刚发布的5G基带芯片春藤510就没有实现支持毫米波的功能。

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。

为什么需要兼容多模，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，用户可以再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。

整体而言，5G时代对于数据传输量和传输速率的要求都非常高，除了上述提到的几点，像5G基带芯片内建的DSP能力是否足以支持庞大的资料量运算，芯片在满足足够的运算效率时牵涉到的系统散热问题等都其中的设计难点。