5G通信對智能手機的影響
5G產業終端應該是最後一塊,應該也是最重要的一塊拼圖,因為所有5G的應用,最後被人使用,或者被物使用最後都是終端的形式承載。
特別是有專家介紹了,很多應用還沒有場景的設立,只是在想像的時候,手機上最可見的,從4G IoT到5G的。從去年中國移動包括高通在推行5G的先行者計劃,整個媒體包括行業對5G討論開始多了,針對5G的討論和研究也是從2018年開始的。
主要分這幾個方面:Pre-5G時代智能手機的技術趨勢;5G對智能手機技術方案的影響;5GGSMA產業鏈現狀;5G智能手機普及進程。
5G來臨之前手機有很多事情要做的,現在手機非常火非常流行,比如AI手機,大概一個月之內華為要發布一個很嚇人的技術,可能就是這樣的東西。作為AI手機還講,首先有一個AI處理器,或者高通的叫AI的引擎,現在搭載的是Pre-5G的網路制式,使用3CA、256QAM MIMO,網路速度是現在平均3到5倍的水平。即使5G沒有來來,在Pre-5G的網路制式情況下,可以滿足大部分的應用場景。
左邊是AI人腦的輸入,有視覺,有前置的,有結構光,包括後置的,現在後置有三攝。還有麥克風陣列,可以完成人的語音交互,你說什麼,手機做什麼。然後觸覺,包括指紋技術,像VIVO的X21是屏下指紋技術,還有光學式和超聲波式。
手機現在最大的輸出設備還是屏幕,我們現在是全面屏(劉海屏),有三星的對稱式,和小米的非對稱,還有異形屏。目的是提高屏佔比,輸出的設備更直觀,能夠提供更多的信息,更少的劉海也是達到更高屏佔比的作用。
反過來的5G的時代,5G對智能手機技術方案的影響,目前在所有的在研的廠家,目前使用的方案機會都使用了外掛5GModem解決方案,在以前4G的手機,加了一塊電路,是承載5G功能的,有一個獨立的5G Modem。這個Modem非常複雜,需要700平方毫米的,會犧牲電池的容量,給我們的設計會帶來非常大的挑戰。為什麼廠商使用5G外掛Modem,在現有的處理器我們專門做了5G的動力,更有彈性配置,現在搭配高端處理器,未來可以搭配中端或者低端,未來才可以把成本降下來。我們設計的研發難度也是非常大,最大的問題帶來了額外的電路面積消耗。我們到了5G時代,我們增加了3.5G和4.6G兩個頻段,因為是超高頻,需要更高帶寬,高線性要求,所以RF通道數會增加,為了減少面積現在是集成的趨勢。天線數量增多,現在一般手機使用兩根,到了5G時代至少4根,雙上行可能還要用到8根天線,天線數量增加如何布局才能減少天線的互相干擾,在我們的調試的時候非常複雜,所以5G對智能手機的技術影響是非常多的。
目前5G是沒有成本的,目前都沒有商業的報價,這是我們根據自己的經驗的推測。目前來講,我們現在推廣的5G Modem,2019年下半年和2020年上半年,搭配的是旗艦機處理器是500美金,市場售價在3000左右,如果預商用搭配的旗艦機處理器,光這個成本就增加了很多。5G晶元組目前也是沒有報價的,假設以前的方案和經驗是非常高的價格。包括射頻的前端,包括天線、整個外圍工廠測試損耗加起來,2019年底上市的預商用手機,可能成本會上升1500元,是沒有辦法支持3000元檔的手機價位,成本可能就超過3000元。
5G突然的影響是佔了大的面積,導致我們設計非常困難,5G需要更大的電路空間,當用戶花了三四千買了一個手機,不可能接受很笨重的外形和非常小容量的電池。到了5G普及的時候,手機體驗不能比現在更差,所以對手機的研發要是非常高。我們現在除了5G還有很多事情要做,比如屏下指紋,比如三個攝像頭,到了2020年可能4個攝像頭,這些東西加在一起嚴重限制了電池的容量。比如,屏下指紋模組放在屏下面,厚度可能有4毫米,跟電池也要錯開,這樣就把電池壓縮了體積,只能以前的60%到70%,容量下降三分之一。短期之內預商用終端可能使用更大的屏幕,比如6.5寸、7寸的屏幕,大一點的終端更容易解決問題,這樣電池可以做大一點,可以稍微規避一點這個問題。更長遠的話,一方面寄希望於5G的解決方案,第二第三代體積做的更小。另一方面,屏下指紋等等產業都做出來貢獻,體積更小。或者像蘋果10的PCB層疊封裝,但是這個成本是很貴的。
這邊分享的是5G智能手機產業鏈現狀和機遇,5G今年剛剛在手機產業裡面活躍起來,之前網路端可能多一點,終端剛剛開始。首先是去年的年底,中國移動有了5G終端先行者的計劃,移動的投資也會更大,跑得更快一點,他這邊有主流晶元企業,高通跑得是最快的,高通之後華為是最快的,但是華為是封閉的,只會自己用。RFFE企業主要還是海外的巨頭為主。中國移動的官網上對先行者計劃有一個描述,2018年底推出符合中國移動需求的5G晶元,2019年上半年發布首批5G預商用終端,包括數據終端、智能手機等產品。所謂的預商用就不是在公開市場銷售的,更多的是在友好用戶或者內部來做一些測試用的,所以普遍預測在2019年下半年第一波產品會出現。
下面是高通在2018年1月份,應中國移動5G終端先行者計劃之後,高通發布了中國廠商的5G領航計劃,2018年1月公布了2019年符合5G新空口標準的商用終端,參加這個領航計劃的有聯想、OPPO、VIVO、ZTE、小米,包括聞泰科技,我們聞泰科技是唯一以ODM身份參加的,也是為未來的5G做儲備,為OEM做更多的中低端的產品,也是為了5G普及做這個準備。這是目前領導廠商做的最正式和官方的行動計劃。
今年開始華為自己使用的霸龍的基站處理器,面向CPE數據類產品的原型機演示2017年底已經做了,還是麒麟處理器,加上霸龍的解決方案在2019年3季度推出,基本上是Mate30。OPPO在2018年5月展示了基於5G網路的3D視頻通話。高通2019年將有18家OEM合作夥伴,使用過公司的新的X50基帶打造5G設備,其中包括手機製造商諾基亞、索尼、小米、OPPO、VIVO、華碩、中興等等。
5G產業鏈潛在的投資機會包括:RFFE上游的原材料,天線新工藝新材料,有天線集成能力的殼體廠,還有PCB和FPC高配載板也是投資機會。
5G手機可能的普及進程,2019年下半年會出現首批真正意義上的5G手機。我們預測2020年旗艦手機可能還是LTE為主,但是可能會出現5G選配的版本。樂觀估計2021年3K多檔位會出現5G手機。2022年會有冬奧會的,大型城市熱點網路可能會全面覆蓋,我們預測2023年2K多檔次的5G手機面世,這時候才開始普及。
為什麼有這樣的預測,因為我們有技術的論證,2019年底5G的技術標準才會鎖定,然後國家才可能發放牌照,然後到大規模建網到測試到網優需要2年左右的時間,正好趕上2022年冬奧會的時間。到了5G時代,難度這麼大,研發時間更長,所以整個迭代時間至少是一年以上,我們做了一款手機,要做下一款,至少一年以後。以5G解決方案為例,第一代是LTE + 5G Modem,到2020年的解決方案的時候,可能使用了AP和Modem分離的方案,因為我們Modem剛才講的以高通為例是純2G的Modem,在原來的LTE的晶元組裡面,第二代可能AP和Modem分離,因為後面網路標準鎖定之後,5G相當長時間內不會有大的變化,AP處理器配合AR配合各種需求,變化太大了。如果把5G放在一起做難度非常大,如果獨立開,AP可以不斷的演進。到了第三代可能真正意義上,5G前期投入成本回收,可以做5G的SOC,回到LTE的時代,一個晶元全部搞定,只有這個時候才可以做到2000多元的5G手機,那個時候才是可以普及的。
5G沒有想像的那麼激進也是有一些論證的,3G時代移動推很猛,因為背負TD的任務,到了4G時代,TD廣度太低了,所以逼著上TD-LTE,網速要更快,所以非常激進,2013年底發了牌照,2014年就有500塊錢TD三模的終端面世,到了2014年普遍的像紅米,以前的可能像酷派,或者類似這樣的廠商,可能500塊的三模的終端給移動做了,4G的終端就上市了。到了2015年上半年,類似紅米有一定的品質,有一定性價比,體驗很好的終端五六百塊都有,這個對它的普及有非常大的幫助。
到了5G時代,現在手機動輒4G內存,全面屏,多個攝像頭,什麼都帶,5G成本都要一千大幾,如果加上5G要三四千以上,對普及有非常大的阻力。
還有一種可能性,不使用AP+LTE Modem的路線,依然使用LTE+5GModem,只是不斷的下串到低配的處理器,5G Modem繼續獨立的存在,我們還是使用LTE,高端的處理器,下方到中端或者低端也是演進的路線。目前路線還沒有定,因為第一代先做出來,第二代採用什麼路線還要看技術的成熟度,和產業的熱情,還有大家配合的程度。整個產業實際表現,產業投資熱情對後麵廠商技術演進有非常大的影響。
然後是5G手機普及的冷思考,這塊是我們從終端廠商的角度,拋了很多問題,從終端這塊我們對5G也是剛剛開始研究,5G終端到底多麼快的普及,5G終端開始普及了,所有的投資才有回報,這是很簡單的邏輯,5G終端普及會遇到哪些問題,很多問題的答案我也沒有,大家可以一起考慮一下。
運營商角度來講,運營商真的會很積極的投資5G嗎?從技術層面、宣傳層面是毋庸置疑的,反過來,運營商的營收是下降的,還有提速降費的大環境,當你使用了5G之後,每個人的流量會增加很多,但是費用會不會增加很多,這個我打個問號,現在大中城市,所謂的白領一個典型的用戶,一個手機費用一百多元,如果流量翻了很多倍,一個月幾百話費是不現實的,很有可能使用了5G之後,給消費者提供了很高的流量套餐之後,運營商沒有增收這是比較大的問題。
運營商以前語音收入很高,現在語音收入下降,套餐收入下降,一直說做其它方面的轉型,一直是雷聲大雨點小,可能跟體制關係,但是不突破,從投資回報角度來講也是一個很大的課題。更多的可能是關注物聯網等非手機領域。
終端廠商角度積極性是不是很高呢?現在有兩個問題,第一個在4G時代,高通或者聯發科,華為也用,小米、VIVO也用,大家平台能集中在一起,在5G時代開始分化,首先華為不會用,類似高通做出了一個產品,只是用在其他幾個廠商,可想像的空間就會下降。第二個類似OPPO、VIVO做的檔位最高做到三千元,這個檔位支撐5G是很難的。5G出來之後,短時間內,終端廠商想像空間也不大。RFFE平台打包策略,5G平台的廠商做5G的時候,把RFFE也打包了,他自己也在做,高通也會做自己的解決方案,前期5G的研發難度非常大,使用這個方案,對終端是可以減少很大的工作量的,但是反過來會限制第三方的方案平台商參與的積極性,他們產品成熟的積極度和成本降低的預期。成本過高、普及緩慢,這種情況下是不是有足夠的耐心投入5G這塊,可能也是一個問題,研發投入過大可能會影響基本盤,如果守不住基本盤,5G研發再好,那時候還是有很大的影響。
消費者的意願方面,作為消費者來講,做5G升級的時候,手機不能比現在的更厚更丑,對我們的要求會很高。升級不能搶佔消費者利益,像現在手機一樣,增加很多功能,但是售價增加很少。缺少可見的殺手級應用,接近1Gpbs的情況下,大部分的視頻、遊戲、AR、VR等等都可以用了,還沒有見到殺手級應用,沒有這樣的應用,5G手機很難體現出優勢。
說到底科技發展不會受人的意志所轉移,科技進步、社會的發展不會受這些問題影響而轉移,只是需要一點時間。
推薦閱讀: