5G基站芯片的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的？

6月22日消息（南山）近年來(lái)，芯片一直是業(yè)界探討的熱點(diǎn)話題。不過(guò)，5G基站芯片相對(duì)“神秘”，除了部分設(shè)備廠商公布先進(jìn)的7nm基站芯片研發(fā)進(jìn)展，整體來(lái)說(shuō)并沒(méi)有引起過(guò)多的關(guān)注。

今日，在中國(guó)移動(dòng)2022年科技周暨移動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新大會(huì)上，中信科移動(dòng)技術(shù)總監(jiān)馮亮發(fā)表演講，介紹了5G基站芯片的發(fā)展現(xiàn)狀，以及5G小站的演進(jìn)思路。

工藝十分廣泛

根據(jù)馮亮介紹，5G基站芯片范圍廣泛，包括CPU、FPGA、交換芯片、電源芯片、時(shí)鐘芯片等等。與智能手機(jī)等消費(fèi)品追求頂尖工藝有所不同，5G基站作為工業(yè)品，對(duì)芯片工藝的整體要求并不高，不同的芯片采用各自適應(yīng)的工藝。

從應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，核心的CPU、FPGA、DFE（數(shù)字前端）等核心芯片對(duì)工藝要求較高，主要采用10nm到28nm的工藝。TRX、DDR4、交換芯片等重要芯片，采用19nm到28nm工藝。而一些配套器件、通用器件，采用一些非常成熟的工藝即可。

常規(guī)器件的工藝要求很低，可以全環(huán)節(jié)自主可控；而工藝要求高的核心器件，抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱，需要廣泛的設(shè)備廠家支持。馮亮指出，這需要業(yè)界聯(lián)合對(duì)核心器件群培育，降低單一供貨廠家的風(fēng)險(xiǎn)，拉動(dòng)5G基站芯片全產(chǎn)業(yè)鏈提升。

目前，中國(guó)移動(dòng)牽頭成立了信息通信芯片產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新中心，其中就有一個(gè)芯片聯(lián)合攻關(guān)工作組。該中心參與廠家包括大唐、中興、華為、京信、聯(lián)想等設(shè)備商，以及大量芯片廠商，匯聚產(chǎn)業(yè)資源，推動(dòng)5G基站芯片開(kāi)發(fā)。

核心器件分析

馮亮對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)5G基站芯片的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了分析。其中，CPU、FPGA和基帶SoC，國(guó)際來(lái)看，目前在商用市場(chǎng)用途廣泛，成本、功耗和亮爭(zhēng)力具有優(yōu)勢(shì)，普遍的問(wèn)題是對(duì)本士支持和響應(yīng)速度偏弱。據(jù)悉，部分廠家將推出5nm及更尖端工藝的芯片。國(guó)內(nèi)來(lái)看，整體能力和集成度相對(duì)國(guó)際產(chǎn)業(yè)存在差距，并拉大功耗和成本差距。同時(shí)，入局者眾多，可有效抵御供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。

馮亮介紹，基站商用產(chǎn)品數(shù)字器件工藝要求等級(jí)高，目前集中在16nm及以上工藝，高端CPU芯片和高端FPGA芯片已用到10nm工藝，而國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)高端CPU芯片當(dāng)前是14nm工藝，高端FPGA工藝還在28nm。

基站商用產(chǎn)品模擬器件的工藝要求等級(jí)低于數(shù)字器件，國(guó)外高集成度的射頻收發(fā)器件采用28nm工藝，最新的在向16nm突破：國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)射頻收發(fā)器件采用的是28nm工藝。

此外，小功率功放芯片使用GaAs材料的功放，目前襯底基本都是進(jìn)口，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)研究所有研發(fā)，處于剛起步階段。其他低集成度器件采用90nm及更低工藝等級(jí)器件全環(huán)節(jié)自主可控，己在商用基站產(chǎn)品批量使用。

5G小站演進(jìn)思路

在演講中，馮亮也談到了5G小站的演進(jìn)思路。隨著運(yùn)營(yíng)商5G擴(kuò)展型小基站集采臨近，5G小站即將迎來(lái)規(guī)模化商用，5G小站平臺(tái)的產(chǎn)品成本和功耗是制約末來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵，底層芯片自主可控方案對(duì)于小站技術(shù)演進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略安全，具有重要意義。

5G小站BBU的演進(jìn)方向是通用器件向?qū)Ｓ闷骷l(fā)展、分立式器件向一體化器件發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)處理單元 (NPU)、物理層處理單元 (PHY)等關(guān)鍵單元是重點(diǎn)突破方向。

pRRU方面，面向室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景的5G pRRU產(chǎn)品對(duì)芯片低功耗和低成本要求較高，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)芯片的產(chǎn)品序列、性能指標(biāo)、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)等方面尚有差距，亟待提升，數(shù)字前端芯片、射頻集成收發(fā)器等關(guān)鍵器件是重點(diǎn)突破方向。

中國(guó)信科同國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)多家芯片廠家保持溝通，開(kāi)展低功耗和低成本小站研發(fā)。目前已完成立項(xiàng)和前期預(yù)研、進(jìn)入總體方案設(shè)計(jì)階段，預(yù)計(jì)2022年末推出低功耗、低成本的小站樣機(jī)。

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