SoC和外挂基带谁更好?不只是功耗更低
2020年5G手机大局进入手机市场,飞快的网络速度让人兴奋,但加上芯片较强的性能,也增加了用户对手机功耗表现的担忧,5G芯片的续航能力究竟是否影响用户体验就至关重要了。而5G芯片集成结构上,分为集成式5G基带和外挂式5G基带,两者主要集成结构和对5G性能和功耗上影响上是有区别的。
随着5G手机的大爆发,各家的5G芯片也纷纷面世,其中,定位旗舰级芯片的骁龙865采用了外挂式5G基带的设计,并没有采用与麒麟990 5G、天玑1000等移动平台那样的的集成式基带设计,这也成为骁龙865最大的争议点。所以,到底基带是集成好还是外挂好?相信很多网友都会有这个疑问。我记得之前还有人用显卡来形象过,说肯定外挂好,你没见到独立显卡比集成显卡好多了?看起来有道理,但其实根本牛头不对马嘴。
SoC和外挂基带的存在形式:
其实就这个问题本身来说,集成基带和外挂基带并没有可比性,除非是同一基带采用集成或外挂两种方式来比较才可以得出结论,但其实可以说集成和外挂在性能上没有太多区别。
那么,集成式5G基带和外挂式的5G基带真正的区别在哪里呢?外挂基带说的手机仅支持部分网络制式,但又需要支持更全面的网络制式,所以需要独立的基带芯片去支持剩余的网络制式。集成基带则是基带芯片和其他如CPU、GPU等芯片都在一个SOC里面而无须额外的独立基带芯片。
更低数据延时:
集成结构上,集成式5G基带与处理器一体封装,外挂式5G基带则与处理器分成两颗芯片,在集成度以及芯片体积上前者更有优势。集成式5G基带也正式由于集成在处理器的原因,基带和处理器之间的数据传输更快,处理延时上是要比外挂式要更快不少,外挂式处理的时候要先去外部的基带芯片里面调度,才能进行下一步的处理。
更好控制功耗发热:
考虑到发热原因,集成式基带也会考虑整个处理器的功耗控制,要达到一个较好的温度控制,所以在功耗上,集成式的基带拥有更好的功耗表现。外挂基带毕竟需要多一颗芯片,多了一个芯片也意味着需要额外外这个芯片供电,同时也要为这颗芯片进行散热设计。
节省PCB空间:
对于手机内部的宝贵并且狭小的空间来说,外置基带需要相对更多的空间安放一个芯片,而内置基带可以带来更紧凑的主板设计,手机厂商可以用省下来的空间放下更大的电池或者使用更薄的机身。集成式的Soc更加考量的是手机厂商对手机内部结构精细的排列和整合。
就今年来看,其实芯片厂商发布更多的是集成式的Soc,也证实集成式Soc的确是未来的主要发展方向。
总结:SoC是未来的趋势
总而言之,从目前所推出的5G移动平台来看,采用外挂基带设计的5G移动平台普遍都有高的性能释放、更方便于终端厂商进行散热设计,但也存在占用手机内部空间、物料成本的增加、加大终端厂商的电路设计难度以及可能出现的功耗过高等问题。
而采用集成基带设计的5G移动平台相比之下有更高的集成度,可以节省手机内部空间,同时降低终端厂商的电路设计难度,理论上更省电,5G网络峰值速率稳定。但也存在散热面积小而集中等问题。
因此,目前所推出的5G移动平台,无论是采用集成还是外挂基带的方案,都一定程度上在某些方面有所取舍:高性能、低功耗、小体积,需求只能三选二。当然,考虑到手机内部空间,未来集成基带必然是趋势。
基带芯片到底是什么?它为什么这么难做?
序言
注意!本期会非常硬核!
2020年8月7号,华为消费者业务CEO余承东在演讲时表示,华为Mate 40系列仍搭载最新的麒麟9000,这颗芯片将采用5nm制程工艺。
也就是台积电赶在美国禁令生效前,赶工的5nm制程芯片,但是可能是最后一代高端芯片,同时也是最后的麒麟高端Soc。
这里给大家普及下什么是Soc。
Soc的全称叫做"System-on-a-Chip",中文的意思就是“把系统都做在一个芯片上”。也就是说SoC上集成了很多手机上最关键的部件。
而这里面最核心的芯片就是,咱们这一期视频的主角-基带芯片。
基带芯片
基带芯片它是一种用于无线电传输和接收数据的数字芯片。
讲的通俗易懂就是,把我们的数据变成天线可以发出的电磁波,再把接收到的电磁波解码成我们所需要的数据。
而想要完成这个功能,就需要两大核心部分-射频部分和基带部分。
射频部分是处理信号发送和接收的,同时还要负责信号的放大,基带部分是负责信号的处理。
一句话,基带芯片可以看成是手机与外界联系的纽带。没有基带,手机就不能打电话,不能用移动数据上网。
说白了,基带芯片就类似咱们日常的翻译官。当然了,它的功能比翻译官的工作可复杂多了。
基带芯片开发
可以说,基带芯片是手机中最核心的部分,同时也是技术含量最高的部分。
目前全球只有极少数厂家拥有此项技术,分别为高通、英特尔、三星,华为、联发科、紫光展锐等等。
嗯?你还别不信!
让我来告诉你基带芯片的开发有多难?
首先它必须支持全模全频段。
什么意思?
全模指的是不同的通信模式,比如2G/3G/4G/5G,这里面又有很多协议,比如GSM, WCDMA, TD-SCDMA,TD-LTE等等。
全频段是指在各种模式下手机能支持工作频率,包括美洲频段,欧洲频段,中国频段等等。
更麻烦的是除了这么多网络制式之外,还包括不同通信设备的设备兼容,比如爱立信、华为、中兴等等。
由于运营商在组网时所用设备的不确定性,所以最保险的方式就是全设备兼容支持,而这就造成了大量的编码工作和测试工作。
除此之外呢,其它厂商难以超越高通基带芯片的,一个关键因素专利。
手机厂商每出货一部手机,除支付高通芯片费用外,还要按手机零售价的5%,作为专利授权费用上交给高通。
苹果与高通
不仅仅是国内小米手机,甚至连苹果,都因为不掌握基带芯片的研发能力,而被高通折磨的痛不欲生。
苹果 CEO 库克曾表示,苹果研发的 Touch ID、屏幕、摄像头,都跟高通没有任何关系,然而高通却要毫无理由的从中抽成。这就像是一个人去买沙发,然而老板却要根据顾客房子的价值给沙发定价。
这让苹果实在气不过,于是2017年跟高通吵了一架,转向用英特尔的基带芯片。
但英特尔无奈却是坑爹货,性能不行,导致苹果的通话信号质量差等等问题,在体验上被众多安卓手机吊打。
后来苹果不得不向高通妥协了,支付了一笔没有公开数目的和解费。
到了5G时代,由于英特尔基带芯片设计能力有限,后来英特尔索性直接放弃不玩了。
华为与高通
有同学会问了,那华为呢?它怕不怕高通呢?
先说结论,华为不怕高通。
为啥呢?
因为华为在通讯领域积累了二十年以上,华为本身也积累了大量的通讯专利,高通的专利华为要用,但是华为的专利高通也绕不开。
这样就形成了我中有你,你中有我的局面,当两个人实力差不多的时候,就会相互妥协,互相专利授权,这样就能活下来。
所以华为能做到在SoC上集成基带功能的厂商之一。
总结
无论是智能手机还是功能手机,想要实现通讯功能,基带芯片是不可或缺的。
因此对手机厂商来说,如果能把基带芯片掌控在自己手里,那么在盈利的空间上会大大提高。
对手机处理器厂商来说也是如此。如果能把基带芯片整合到自家平台中,那么产品在市场上就更有竞争力。
而华为海思的巴龙基带芯片算一个,从命名看,"巴龙"原本是西藏一座海拔7013米雪山的名字,寓意迎难而上,大有和高通"骁龙"一较高下之意。
回顾华为海思的发展,它从2005年推出WCDMA基带芯片,用十五年时间从远远落后于美国芯片企业,到如今已取得可以同高通扳手腕的地位。可见华为在技术上的快速进展!
华为取得的成绩是值得我们每个人自豪的!
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