首发集成5G基带移动SoC背后,三星的实力你了解吗?

2019年9月4日, IFA德国电子消费展的重量级参与者之一三星提前投下了一枚“重磅炸弹”,推出了全球首款5G集成式移动处理器Exynos980。它内置了前不久刚刚正式发布、当前最新的Cortex A77大核与A55小核CPU方案,集成比前代算力高出2.7倍的新型NPU神经计算单元,其ISP(图像信号处理器)支持1亿像素CMOS,并具备HDR10+ 4K 120FPS摄像能力。当然最引人注目的,是其实现了全球首个内置5G基带,无需外挂芯片即可支持从2G到5G的网络环境。

客观来说,相比此前大家熟知的那些需要通过外挂独立基带才能支持5G的旗舰手机SoC,三星Exynos980这一次的优势主要体现在两个方面:一是集成式的5G基带设计有望大大降低功耗,让5G体验更为持久实用;二是作为一款采用最新架构和三星自主制程的中高端SoC,Exynos980的产能和定位使得它比那些高高在上的旗舰拥有更低廉的价格和更快的上市速度。事实上就在三星宣布Exynos980后不久,即有国内头部手机厂商表态,将会立刻采用这颗全球第一款5G SoC推出更为亲民的5G手机,最快第三季度就会上市。
三星首发5G SoC处理器,而且迅速得到了市场订单,这样的一个事实让不少此前对这家全球电子巨头疏于关注的媒体和网友感到意外,甚至是惊讶。不得不说,对于现在这个 “酒香也怕巷子深”的时代,在友商们就连未完成的技术或者产品都要大肆吹嘘一番的环境下,三星此前过于隐忍和谦虚的市场作风,的确为他们招致了很多误解。
好在,就在本次IFA展会前后,三星终于公开了大量因应5G时代的自研新技术,使得业内人士与消费者得以一窥这家消费电子大厂在5G、在半导体、在显示技术、在手机影像、甚至在AI与产业链上的真正实力。
  • 你肯定想不到,三星已经成为事实上的5G第一大厂

三星的5G技术到底有多强?其实这个问题的答案甚至不需要涉及到那些高深的理论。因为就在今年年初,当各家厂商还在进行着各种5G工程机、5G应用场景的演示的时候,三星已经推出了基于自主研发处理器、自家基带方案的5G旗舰手机Galaxy S10 5G,并随即在韩国、美国等地公开不限量销售。而到了今年IFA展期间,三星旗下的5G手机阵容已经成为了囊括Galaxy Fold 5G、Galaxy Note10+ 5G、Galaxy S10 5G和Galaxy A90 5G四款,从顶尖折叠屏旗舰到高端大屏娱乐手机的庞大阵容。更不要说本次Exynos980的发布,标志着三星5G手机向着中端主流市场的率先拓展:相比于其他至今依然将5G拘泥于旗舰产品,依然仅有五千元甚至更高价格5G手机可选的大多数竞品,三星的5G手机无论是在产品线丰富程度、价格覆盖范围还是实际的销量上都遥遥领先。
除了在5G手机领域全面领先之外,三星在5G基站方面的市场成功就更可以说是鲜为人知。然而事实上,三星不仅早在2018年就推出了同时支持Sub6G与毫米波频段的Exynos5100 5G基带,更同步推出了一系列具备先进制程的5G射频芯片、5G数字/模拟前端芯片等用于5G基站的关键性组件。特别是在5G毫米波领域,三星的最新芯片不仅支持28GHz、39GHz等最新频谱资源,其相比过往旧型5G RFIC芯片降低多达36%的功耗与提升超过100%的性能,还能帮助现有的5G基站设备进一步小型化并减少能源消耗,从而大大简化5G基站的建设步骤。
三星实际上拥有从核心网到基础芯片的完整5G产业链
或许正是因为在5G基带芯片性能以及面世时间上均领先于竞争对手,三星早在2018年就收获了来自全球多个国家与地区的5G建设订单。在韩国,三星是5G基站市场份额毋庸置疑的绝对领先者;在美国,三星承担起了多家运营商的毫米波5G网络建设任务;在意大利,三星与当地运营商Fastweb正携手用5G网络替代光纤为家庭以及企业客户提供超宽带接入服务。事实上根据2019年2月的数据显示,三星5G基站出货量已超过36000台,位居全球第一。
  • 5G市场大获成功背后,掌握核心关键专利是关键

不得不说,如果三星不是在近期集中公布了一大批5G手机和5G基站相关的市场成绩,可能很多人至今都还对这家巨头缺乏认知。不过,如此一来一个合理的疑问也就随之产生:三星是什么时候开始在5G领域如此强势的?
其实,关注过5G核心技术发展进程的人多少对于三星的崛起都不会感到奇怪。因为虽然三星不是5G专利总数量最多的厂商,但他们手握的5G SEP(标准必要专利)却是实打实的世界第一。
截至2019年7月31日5G SEP排行(数据来源:Wispro、ETSI数据库)
这是什么概念?毕竟,5G手机和5G基带如今是百花齐放,各家既然技术路线不同,会申请专利来保护自家产品自然是无可厚非。但是在所有的专利中,所谓SEP(标准必要专利),就是专指那些最为基础、而且无法绕开的核心技术。这也就是说,尽管三星没有就5G周边的产品创新去申请那么多专利“凑数”,但他们却事实上手握份额最大的5G核心技术。
三星5G RFIC射频芯片
这种核心技术上的优势,在三星的5G实际产品中已经得到了直接体现。譬如刚刚发布的Exynos980 5G SoC,在Sub-6GHz网络条件下理论网速可高达2.55Gbps,因为超过了其他厂商相同条件下的理论极限值而甚至被怀疑是“不可能做到”。至于能够叠加4G与5G网速的 E-UTRA-NR双连接技术,更是已然被部署到了韩国现有的5G网络中,给运营商和消费者都带来了成本与网速的更大优势。
  • 自有工厂与自主半导体技术,让三星脱颖而出

更核心的5G关键专利,更早上市的5G基站与手机产品——在三星这一次的5G进军中,除了基础技术的研发快人一步之外,其在半导体制造领域上的独家优势更是不可不提。
众所周知,当前市面上共有五家企业具备5G基带与手机处理器研发能力,但在他们当中,却只有三星一家具备自主研发、自主经营的半导体生产线而无需依赖第三方代工。这意味着什么呢?一方面,自营生产线意味着芯片产能不会受制于人,不会因为产能排期等原因导致出货量不足和饥饿营销;其次,自营半导体生产线也意味着生产成本更为透明可控,杜绝了代工厂漫天要价导致的芯片难产隐患。
最重要的是,由于是自家的生产线生产自家芯片,在工艺与设计的配合上,三星天生就有着比代工模式更大的优势。而这种优势与三星近期在半导体制程上的技术突破结合起来,就变成了消费者实际能感受到的产品出货量、性能上的领先。
三星GAE技术官方示意图
就在前不久,当竞争对手刚刚发布采用7nm EUV代工工艺的芯片时,三星配备自家7nm EUV工艺最新处理器Exynos 9825的Galaxy Note10、Note10+ 5G系列旗舰手机已经在欧洲、韩国等地开卖近一个月了。不仅如此,早在今年四月三星就已经公开宣布完成了下下一代3nm制程,与独家GAE新晶体管结构的制程设计套件。和现如今的7nm相比,三星3nm GAE工艺可将旗舰芯片的面积缩小45%,降低一半的功耗并同时提升35%的性能。而基于这个全新工艺的芯片,目前也已经开始了早期设计……
  • 5G拼的不应只是网速,三星已准备好缔造未来

不可否认,属于5G的时代已经到来,而三星也正凭借着自身独一无二的实力成为5G时代的行业领军者。也正因为如此,在5G如何给手机用户带来更好的体验上,三星已经看到了比同行们更加深远、也更为务实的领域。
是的,5G网络很快,这意味着程序的下载和更新很快、意味着网络游戏的加载很快、意味着在线影音几乎无需缓冲、意味着我们的手机和我们的智能家居设备、和我们先进的汽车能够更好地实现互联互通。但是,对于实际上的5G用户来说,光有很快的网速就够了吗?5G手机真的就只是网速越好、体验就越佳吗?
显然,站在消费者的角度来说,情况绝非如此。而这也正是为何三星会从几年前就开始深耕智能手机显示技术、努力赶超智能手机影像技术、通过各种手段完善智能手机音频技术的原因:只有在Galaxy S10 5G、Galaxy Note10+ 5G的Dynamic AMOLED屏幕上,经由5G网络实时传输的4K HDR10+视频才能实现完美兼容的逐帧动态亮度画面;只有在三星独步业界的1亿像素手机传感器里,移动设备拍摄清晰度高达6K的、符合5G时代需求的原生超超高清视频才能够成为现实;而经由三星整合之后的音响巨头哈曼卡顿集团,如今不仅为包括三星在内的多家顶级智能手机品牌提供高清晰度扬声器与耳机技术,更将自身的音质优势与三星的芯片性能相结合,为下一代的智能汽车提供影院般的中控影音和智能互联功能。
Galaxy Fold 5G
当然这也意味着,对于如今的5G时代消费者来说,三星的名字或许作为“5G技术领军者”还尚显陌生,但作为最强的5G旗舰手机品牌,却早已直观地为大众所认知。而伴随着5G网络建设、5G设备更迭的持续推进,拥有从基础专利到产品体验全生态链、全产品线的三星,也终将展示出它更大的抱负与实力。

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