5G 進入手機困難重重,看看聯發科如何解套

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 25 日 8:00 | 分類 3C手機 , 手機 , 晶片 follow us in feedly


「2019 年是 5G 技術標準跟產業發展關鍵的一年,也是 5G 從實驗室開始走向商業應用的第一年」,聯發科技董事長蔡明介說。

綜觀全球 5G 終端裝置生態鏈,高通已經推出第一款 5G 處理器 Snapdragon 855,緊接著,聯發科首款 5G 數據晶片 Helio M70 也接續推出。再看看智慧型手機,除了蘋果之外,三星、華為、LG、OPPO、小米,幾乎每一家大廠都預告要在今年推出自家第一支 5G 手機。

▲ 聯發科已推出首款 5G 數據晶片 Helio M70。

但真實的狀況是,終端產品要使用 5G,卻是困難重重。「現在 5G 在全世界的進展都有點放慢了,尤其終端面很困難,因為 3GPP 規則很複雜,基地台跟手機要調適,是很麻煩、很挑戰的,」中華電信執行副總林國豐一語道破。

5G 三大應用場景,eMBB 最快也最貼近消費者

從 5G 一直被強調的特性看來,基本上可分為「eMBB」(大頻寬)、「URLLC」(低延遲)及「mMTC」(大連結)3 種應用場景。

「就我的觀點來看,eMBB 應是 5G 初步商用時,比較普及的應用」,聯發科技通訊系統設計研發本部總經理黃合淇指出,對「大量行動寬頻」的需求,最直接反映在智慧型手機這類終端產品上,也因此帶動 5G 市場初期需求。

至於 URLLC,大眾聯想到的第一個應用,無非就是自駕車,但黃合淇認為,現在仍有很多規劃不清楚的地方;至於 Massive MTC,在 5G 正式商用前,物聯網已有非常多不同的標準在進行,這一點在 5G 發展短期內,急迫性還不夠強。

總歸來說,第一波 5G 商用,還是會以 eMBB 的 5G 終端裝置為主,並將在 2019、2020 年陸續看到 5G 的終端商品。

5G 走入終端裝置,難在哪?

但問題來了,以終端裝置來說,發展 eMBB 到底具體難在哪裡?

黃合淇解釋,以晶片設計的角度來看,5G 和 4G 相比支援更高頻寬,當頻寬越大,所需要的計算能力就越大;另外一點,5G 的傳輸速度是 4G 幾十倍,對 CPU、GPU 的效能要求就更高,甚至還要有邊緣運算能力;最後一點,5G 晶片得支援 5G 外,與 4G、3G,甚至 2G 都要有相容性,設計更複雜。

總歸來說,若以一支 5G 智慧型手機來看,耗電量會比 4G 高出好幾倍,林國豐直言,功耗的確是個大問題。

「我們思考的方向就會是,那裝置的電池容量可無限增加嗎?」事實上理論可以,但根據電路板設計、工業設計,手機尺寸也會隨之加大,但這樣相當不符合實際。

3GPP 幫忙解套

那,可以怎麼解決?

黃合淇透露,除了晶片一步步從 12 奈米製程,提升到 10 奈米、7 奈米外,也可以透過晶片設計達到降低功耗這件事,但採用通訊系統的使用技巧也是方法之一,國際標準組織 3GPP 在第一版 5G 標準就導入這個功能。

「一個人一天用一支手機,不可能 24 小時都在打電動、看影片,可以分閒置待機和高速資料傳輸兩種狀態,前者占據大部分的時間,」黃合淇舉例,當一支手機吃 4G 網路時,待機時間若可達一天,那當吃 5G 網路時,待機時間則大大減少至半天,這樣的性能勢必不會被消費者接受。

面對此景,3GPP 有專家提出幾點做法,第一種做法是終端裝置動態接受訊號的頻寬,根據資料傳輸量,可以自動轉換到底要接受頻寬很大、但耗電量也很大的 100GHz;還是頻寬較小、耗電量也較小的 20GHz,以利節省用電量,但基地台也得做出這樣的配合。

▲ 聯發科表示,採用這種功能,分別用來看愛奇藝影片、打 4G 網路電話以及玩手遊,省電量達 30%~50%。

(本文由 數位時代 授權轉載;首圖來源:聯發科)