6月22日消息(南山)近年來,芯片一直是業(yè)界探討的熱點(diǎn)話題。不過,5G基站芯片相對“神秘”,除了部分設(shè)備廠商公布先進(jìn)的7nm基站芯片研發(fā)進(jìn)展,整體來說并沒有引起過多的關(guān)注。
今日,在中國移動(dòng)2022年科技周暨移動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新大會(huì)上,中信科移動(dòng)技術(shù)總監(jiān)馮亮發(fā)表演講,介紹了5G基站芯片的發(fā)展現(xiàn)狀,以及5G小站的演進(jìn)思路。
工藝十分廣泛
根據(jù)馮亮介紹,5G基站芯片范圍廣泛,包括CPU、FPGA、交換芯片、電源芯片、時(shí)鐘芯片等等。與智能手機(jī)等消費(fèi)品追求頂尖工藝有所不同,5G基站作為工業(yè)品,對芯片工藝的整體要求并不高,不同的芯片采用各自適應(yīng)的工藝。
從應(yīng)用現(xiàn)狀來看,核心的CPU、FPGA、DFE(數(shù)字前端)等核心芯片對工藝要求較高,主要采用10nm到28nm的工藝。TRX、DDR4、交換芯片等重要芯片,采用19nm到28nm工藝。而一些配套器件、通用器件,采用一些非常成熟的工藝即可。
常規(guī)器件的工藝要求很低,可以全環(huán)節(jié)自主可控;而工藝要求高的核心器件,抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱,需要廣泛的設(shè)備廠家支持。馮亮指出,這需要業(yè)界聯(lián)合對核心器件群培育,降低單一供貨廠家的風(fēng)險(xiǎn),拉動(dòng)5G基站芯片全產(chǎn)業(yè)鏈提升。
目前,中國移動(dòng)牽頭成立了信息通信芯片產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新中心,其中就有一個(gè)芯片聯(lián)合攻關(guān)工作組。該中心參與廠家包括大唐、中興、華為、京信、聯(lián)想等設(shè)備商,以及大量芯片廠商,匯聚產(chǎn)業(yè)資源,推動(dòng)5G基站芯片開發(fā)。
核心器件分析
馮亮對國內(nèi)企業(yè)5G基站芯片的競爭力進(jìn)行了分析。其中,CPU、FPGA和基帶SoC,國際來看,目前在商用市場用途廣泛,成本、功耗和亮爭力具有優(yōu)勢,普遍的問題是對本士支持和響應(yīng)速度偏弱。據(jù)悉,部分廠家將推出5nm及更尖端工藝的芯片。國內(nèi)來看,整體能力和集成度相對國際產(chǎn)業(yè)存在差距,并拉大功耗和成本差距。同時(shí),入局者眾多,可有效抵御供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。
馮亮介紹,基站商用產(chǎn)品數(shù)字器件工藝要求等級高,目前集中在16nm及以上工藝,高端CPU芯片和高端FPGA芯片已用到10nm工藝,而國內(nèi)產(chǎn)業(yè)高端CPU芯片當(dāng)前是14nm工藝,高端FPGA工藝還在28nm。
基站商用產(chǎn)品模擬器件的工藝要求等級低于數(shù)字器件,國外高集成度的射頻收發(fā)器件采用28nm工藝,最新的在向16nm突破:國內(nèi)產(chǎn)業(yè)射頻收發(fā)器件采用的是28nm工藝。
此外,小功率功放芯片使用GaAs材料的功放,目前襯底基本都是進(jìn)口,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)研究所有研發(fā),處于剛起步階段。其他低集成度器件采用90nm及更低工藝等級器件全環(huán)節(jié)自主可控,己在商用基站產(chǎn)品批量使用。
5G小站演進(jìn)思路
在演講中,馮亮也談到了5G小站的演進(jìn)思路。隨著運(yùn)營商5G擴(kuò)展型小基站集采臨近,5G小站即將迎來規(guī)模化商用,5G小站平臺的產(chǎn)品成本和功耗是制約末來發(fā)展的關(guān)鍵,底層芯片自主可控方案對于小站技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略安全,具有重要意義。
5G小站BBU的演進(jìn)方向是通用器件向?qū)S闷骷l(fā)展、分立式器件向一體化器件發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)處理單元 (NPU)、物理層處理單元 (PHY)等關(guān)鍵單元是重點(diǎn)突破方向。
pRRU方面,面向室內(nèi)覆蓋場景的5G pRRU產(chǎn)品對芯片低功耗和低成本要求較高,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)芯片的產(chǎn)品序列、性能指標(biāo)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等方面尚有差距,亟待提升,數(shù)字前端芯片、射頻集成收發(fā)器等關(guān)鍵器件是重點(diǎn)突破方向。
中國信科同國內(nèi)產(chǎn)業(yè)多家芯片廠家保持溝通,開展低功耗和低成本小站研發(fā)。目前已完成立項(xiàng)和前期預(yù)研、進(jìn)入總體方案設(shè)計(jì)階段,預(yù)計(jì)2022年末推出低功耗、低成本的小站樣機(jī)。
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