高通驍龍X55來了，5G還會遠嗎
科技行者 2月20日 北京訊息（文/周雅）： 即將在巴塞羅那舉行的MWC 2019（世界行動通訊大會）前夕，高通正式宣佈推出第二代5G新空口（5G NR）調變解調器——驍龍X55。這是一款真正意義上的5G晶片，官方資料也強調，驍龍X55旨在「幫助客戶以全球規模快速打造5G終端」「將5G能力賦予廣泛的終端型別」「加速全球5G部署」，實際上，這不是驍龍X55的首秀，此前高通的合作伙伴已經提前利用它完成了一些5G的設計和測試工作。而這次，高通專門舉行了一場小型媒體溝通會，對這一5G晶片作出正式解讀。
與4G相比，5G面臨全新格局
在全球，5G勢頭強勁，今年更是5G發展的關鍵一年。 業界達成共識，2020年將規模商用5G。 據各國運營商所披露的資訊，預計2019年上半年，美國和歐洲將推出5G業務，下半年，中國、日本、韓國、澳大利亞等國也將推出5G應用和服務。
據高通此前釋出的《5G經濟》報告顯示，5G的整體經濟效益將於2035年之前在全球實現，它將支援廣泛的行業，能夠產出價值高達12萬億美元的產品和服務；到2035年，僅5G價值鏈（OEM廠商、運營商、內容創作者、應用開發者和消費者）本身就能產生高達3.5萬億美元的總收入，同時創造2200萬個工作崗位。
而高通產品市場高階總監沈磊提到，相比十年前的4G部署，5G部署面臨著全新格局，包括規模、力度、速度等維度。
初期，超過20家全球主流運營商承諾部署和推出5G服務，超過20家全球領先的OEM廠商承諾釋出5G終端，而在4G部署階段，這個數字僅不超過5家。
此外，兩代的技術難度也不可同日而語。當時4G的技術指標，是在10MHz的頻寬上實現FDD網路部署，且支援40-50Mbps的資料傳輸速率即可。而5G需要同時支援FDD和TDD，頻段數量呈爆炸式增長，其中包括很多6GHz以下的頻段，比如：美國運營商T-Mobile在600MHz頻段部署5G（比4G還要低的頻段）；中國移動獲得了工信部發放的2.6GHz和4.9GHz試驗頻段進行5G部署；中國聯通和中國電信獲得工信部發放的3.5GHz頻段進行部署；另有一些運營商，使用的是接近6GHz的頻段。同時，5G通訊也在高頻頻段進行。
還有，在非獨立組網（NSA）模式下，5G和4G必須協同工作，目前這種雙連線的頻段組合數量可達成百上千個，這帶來了很高的複雜性。隨著核心網和接入網（RAN）的部署，以及基於基站和核心網裝置的成熟快慢，5G在具體部署過程中還包括獨立組網（SA）和非獨立組網（NSA）等部署形式。
這就給像高通這樣的晶片廠商帶來難題，需要在複雜環境和高速移動環境中，為手機等移動終端提供高質量的通訊；需要應對全球各個市場、各個公司以及各個運營商的不同需求，以提供相容性的解決方案。
而早在上世紀90年代，高通就針對多項5G基礎技術展開前瞻性研究，包括毫米波、MIMO、先進射頻等。用高通式語言風格來說，“這就是高通的使命，從過去一直到未來都是如此。”正如高通市場營銷副總裁侯明娟強調，高通扮演的角色，就是進行基礎技術的研發，並與客戶一起，為企業和消費者提供最好的產品和服務。
驍龍X55：一個完整5G解決方案養成記
驍龍X55的奪人眼球之處在於，它在5G時代的開創性。眾所周知，4G及前幾代無線通訊技術絕大部分還是應用於手機這單一行業，而5G的一個重要願景是，它可以讓無線通訊技術（包括調變解調器技術）拓展到更多行業，從而釋放更多的生產力、催生新的商業模式、改造甚至重塑眾多行業的面貌，讓整個人類社會得到提升。
基於此，沈磊告訴科技行者，高通對驍龍X55在工藝、能力設計、尺寸、功耗等多個方面都做了充分考慮——驍龍X55的尺寸足夠小，可集成於小型模組以及各種機器裝置中，也可以整合到對移動性有嚴苛要求的裝置和子系統裡，除了可以很好地支援智慧手機的發展外，還可以很好地應用於智慧手機以外的廣泛終端型別，包括各種移動/固定資料裝置、汽車/物聯網終端、膝上型電腦和平板電腦等計算終端，支援5G從手機拓展到人們生活的方方面面。
為了適應5G時代的不同終端、場景和應用，驍龍X55同時也是一個百搭款（相容性強）：
圖：驍龍X55
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7奈米；
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多模（支援5G到2G的所有網路制式）；
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支援5G新空口毫米波和6 GHz以下頻譜頻段；
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在5G模式下，其可實現最高7Gbps的下載速度和最高3Gbps的上傳速度——是全球首款實現7Gbps速率的5G調變解調器，且支援Category 22 LTE帶來最高達2.5 Gbps的下載速度；
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支援TDD和FDD執行模式。據沈磊介紹，第一波5G部署主要以TDD頻段居多，但高通認為，從2019年底或2020年起，運營商將開始基於FDD頻段的5G部署；
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支援獨立（SA）和非獨立（NSA）網路部署。
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支援5G/4G頻譜共享。這一點，在5G部署初期尤為重要，因為從3G到4G，頻譜資源正變得越來越寶貴，這一趨勢不斷加劇，到5G時代更是如此。在5G初期，相當一部分頻譜資源是從4G頻段重耕過去的，所以在特定的時間和區域中，一些頻段需要既服務於4G終端，同時也服務於5G終端。為應對由此帶來的複雜度，同時提升5G部署的靈活度，驍龍X55所支援的5G/4G頻譜共享技術，有利於運營商在特定蜂窩小區和特定時間段內，在同一頻譜上支援5G和LTE兩種終端，同時還可避免干擾問題。因此在頻譜過渡期間，這一功能可顯著提升運營商網路部署的靈活度。
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全維度MIMO。在這一技術的支援下，小區的天線陣列除了水平方向外，還可以在垂直方向進行波束成形和波束導向，從而提升整個空間的覆蓋和效率。
也就是說，驍龍X55幾乎支援全球所有國家/地區、所有頻段制式和各種頻段組合的部署。沈磊透露，目前，驍龍X55正在向客戶出樣，採用驍龍X55的商用終端預計於2019年年底推出。
當然，在整個通訊鏈路中，除了調變解調器之外，還有很多器件，包括射頻收發器和濾波器、開關和功率放大器（PA）等射頻前端、天線等。尤其在5G毫米波部署中，需要在終端上支援大量天線。沈磊說，“如此複雜的通訊鏈路，如果採用由不同廠商開發的元器件，整個終端的整合、測試和優化過程將會非常漫長，成本也會非常高。”
鑑於此，高通提供的是一個完整的5G多模解決方案，覆蓋從毫米波到6GHz以下頻段，包括：調變解調器（驍龍X55），毫米波天線模組（QTM525），還有在射頻鏈路上集成了多摸射頻收發器和雙頻GNSS、5G功率放大器模組（PA）、5G包絡追蹤解決方案（Envelope Tracking，ET）、5G新空口自適應天線調諧解決方案。
QTM525，是與驍龍X50相配套的毫米波天線模組QTM052的升級版。與上一代相比，QTM525支援更多毫米波頻段（28GHz，39GHz，26GHz）；此外QTM525尺寸更小，小於8毫米，這和當前最輕薄的4G手機厚度基本持平，且集成了收發器、前端和天線陣列，這一設計的好處顯而易見，由於目前手機主張輕薄，如果毫米波天線模組做得很薄，就可以為手機的其他器件（包括升降攝像頭、可摺疊螢幕和屏下指紋識別）和電池留出更多空間，更便於終端廠商產品設計。
圖：與驍龍X55相配套的毫米波天線模組QTM525
那麼，為什麼要在射頻鏈路上提供完整的器件？因為在6GHz以下頻段，由於頻率較低，和傳統的4G頻段接近，所以其射頻架構和射頻鏈路基本與已有的4G手機類似，因此，高通把6GHz以下頻段的收發器和前端器件做了整合，且預先完成了這些器件的整合、測試和優化工作，這樣一來，手機制造商就不用在終端設計上花費大量時間，從而提升了產品的研發、生產和優化效率，並且兼顧產品的輕薄外形和良好效能，加快產品的上市時間。
上述所說6GHz以下頻段的器件中，高通此次釋出了兩款新品。一款是QET6100，是高通針對5G重新設計的一款包絡追蹤解決方案。QET6100支援100MHz上行鏈路大頻寬，也支援256-QAM的調製方式。此外出於對6GHz以下頻段效能的考慮，這款產品還支援更高的發射功率，如HPUE Power Class 2，同時支援上行鏈路MIMO。
另一款新品是，配套X55的天線調諧解決方案QAT3555。眾所周知，手機通常內設很多天線，原因是需要支援很多頻段，一個天線一般工作在一個頻段附近，工作點只有很窄的頻段，因此天線效能很大程度上與天線的尺寸呈一個XYZ公式的比例，想要把天線效能做的很好，天線就要做大，而天線做大，又多，會讓手機變得非常厚重，因此給手機設計帶來了很大挑戰，如果擠壓手機的其他空間，比如把電池做小，又會直接影響到手機續航。這就意味著，頻段的複雜直接導致天線設計的複雜。一個較好的解決方案就是，讓天線變成動態可適應，天線相同的一個XYZ空間，提高它的效能，或者讓一個相同的天線可以覆蓋更寬更多的頻段，這是高通一直致力於解決的問題。
從4G開始，高通就一直努力將天線調諧解決方案加入到整體晶片中。在驍龍X55這一代產品，高通進一步提升了天線調諧解決方案。通過QAT3555，天線效能實現提升，天線尺寸降低，天線適應性增高，因此終端的厚度、尺寸都能得到改善，也意味著手機有更多的空間可以放電池，有更好的能力來抵抗外部環境的變化，並且為手機使用者提供更一致的資料和雲服務。這在中高階手機以及對效能和尺寸有高度要求的手機上，會發揮重大作用。
值得一提的是，驍龍X55的上一代產品驍龍X50，自2016年推出以來，對整個行業以及對5G測試、認證、商用程序的影響力有目共睹。據沈磊介紹，目前，全球絕大多數主流裝置供應商的互操作測試，絕大部分運營商的實驗室和現網測試，以及絕大多數OEM廠商的5G終端產品開發都是基於這款晶片完成的，已有超過30款採用高通5G晶片的終端產品（包括智慧手機和其他終端）正在開發當中，或將於2019年亮相。
據高通方面透露，MWC 2019，高通展區安排了一系列現場演示，包括一些5G手機或5G終端的真正工作狀態，以及其在傳輸速率、響應、時延以及終端形態、散熱、功耗和AI計算能力等各方面的表現。