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5月15日(周五)上午10点,第十二期“集微公开课”邀请到慧智微电子市场总监彭洋洋,带来以《Agi5G™ 5G射频前端整体解决方案》为主题的精彩演讲。
随着网络商用推进的深入,5G终端正在加快普及。其中,对于5G终端而言,最为重要的元器件便在于射频前端。作为接收发网络信号的“心脏”。5G对射频前端提出了更高的要求。作为目前全球领先的射频前端芯片提供商,广州慧智微电子通过自主创新,研发出有基础专利的射频前端可重构技术解决方案Agi5G™,并已于2019年Q4量产。
在本期公开课中,广州慧智微电子市场总监彭洋洋在《Agi5G™ 5G射频前端整体解决方案》为主题的精彩演讲中详细介绍了这一方案。
5G新市场,射频前端新需求
每一代通信协议演进,都会直接带动射频前端芯片数目的增加,尤其是发展到4G/5G,使得射频前端芯片发生倍数级的增长。
对此原因,彭洋洋将射频前端比喻成信号的高速公路,如果2G时这一“公路”是羊肠小道的话,到4G时代可能就变成了“乡道”或者是“省道”,而到5G则变成高速“国道”。并且在5G到来后,终端还必须兼容此前的2/3/4G车道,这就需要同时建几条“高速公路”。与此对应,5G需要更多的射频前端来把高速公路给建起来。因此,随着协议演进,总会出现更多新的射频通路需求。
在此背景下,国际电信联盟(ITU)也对5G的通信指标提出了一个新愿景:峰值速率方面,需要从1Gbps提升到20Gbps;延时方面;需要从10ms提升到1ms;移动性方面,需要从350km/h提升到500km/h;连接密度方面,需提升到每平方公里10的6次方。
彭洋洋表示,通信速率的提升也对射频前端提出了更多要求,需要开更多的“高速公路”,让“高速公路”上的“车”开得越来越快,装得越来越多,才能完成ITU提出的5G愿景。
因此,5G在给射频前端带来了新市场的同时,也带来了新的挑战。据彭洋洋介绍,这些挑战主要包括新频段、多天线、双连接、大带宽四个方面。
5G射频方案分析
为了实现上述技术需求,工信部也对国内5G终端提出了新的要求。在射频前端方面,5G终端需要支持EN-DC模式、4天线SRS(2020年6月起)以及n41/77/79三种频段。
彭洋洋也同时比较了目前市场上主流的MTK Phase7与高通7250两大射频前端方案。在比较了Tx合计芯片数目、面积、支持频段、SRS天线方案等指标后,慧智微认为MTK Phase7双频方案的设计更优更合理。因此,2019年开始,慧智微开始投入研发支持MTK Phase7方案的多款产品。
目前,慧智微与Skyworks共同支持高集成双频方案,并已成为行业主流方案,而Qorvo与高通目前仍无此方案量产。
彭洋洋指出,总体来看,5G射频方案核心是n77/79双频L-PAMiF模组。原因是5G射频方案包括更高集成要求、更高功率、更高频率、更大带宽、更高散热要求。对此,慧智微也从2019年开始积极投入对n77/79双频L-PAMiF模组的研发。
2019年2月,慧智微联合中移动在MWC19巴展上静态展示了n77/n79双频L-PAMiF芯片样品;随后,慧智微在2019年6月GTI上海上对此芯片进行了行业展示;2019年10月,慧智微将正式样片交付给了行业头部客户;2019年12月,该芯片正式量产,慧智微也成为全球首批实现量产的厂商之一。
慧智微Agi5G™ 5G射频前端整体解决方案
据彭洋洋介绍,去年12月份推出芯片成品后,部分用户也向慧智微表示,希望能有整体性解决方案。因此,在不断了解客户、运营商多方需求后,慧智微在今年3月推出了Agi5G™ 5G射频前端整体解决方案。并进行了小批量量产,目前也已实现小批量出货。这也使得慧智微成为国内首家具备完整5G射频前端方案并实现终端量产的提供商。
彭洋洋表示,慧智微Agi5G™ 5G射频前端整体解决方案具备4G供应链沿用、集成化5G方案、EN-DC双连接时无干扰问题三大优势。
慧智微可重构射频前端技术
射频是无线网络连接的核心元器件,也是半导体行业中两位数高速增长的重要细分市场,但在在全球射频前端市场中,国内厂商占据的份额仍非常少,只有2%左右,进口替代仍有巨大机会。
对此,彭洋洋分析称,造成这一局面的主要原因获取核心厂商主要份额要过技术、成本、专利三大关口。
在此背景下,慧智微通过自主创新,研发出有基础专利的射频前端可重构技术,在全球率先实现技术突破及规模商用,使射频前端器件可以通过软件配置实现不同频段、模式、制式和场景下的复用,取得性能、成本、尺寸多方面优化。