全球首款5nm芯片：高通骁龙X60速度和时延堪比光纤

MWC 2020不幸被取消，但高通重磅的5G新品却提前到来了。高通今天发布其第三代5G调制解调器骁龙X60，这是全球首款5nm 5G基带，也是全球发布的首款采用5nm制程的芯片。

骁龙X60搭配高通最新的毫米波天线模组的系统可以达到最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度，可以让5G无线网络提供光纤般的网络速度和低时延服务。与上一代骁龙X55对比，独立组网模式下骁龙X60的6GHz以下频段的载波聚合能够实现5G独立组网峰值速率翻倍。

不过，骁龙X60更重要的意义在于支持所有主要频段、部署模式、频段组合，以及5G VoNR能力，加速5G网络部署向独立组网（SA）的演进。

5G部署复杂程度前所未有

2019年，全球开启了5G元年。根据公开消息，截至2020年年初，全球已有超过45家运营商推出了5G服务，超过40家OEM厂商推出5G终端。

相比4G商用元年不到5家运营商部署网络，5G正在以更快的速度商用。2019年，美国、中国、韩国、澳大利亚都推出了6GHz以下频段采用非独立组网（NSA）方式的5G商用网络。

2020年和2021年，这些国家将会按照各自的节奏部署6GHz以下FDD、6GHz以下载波聚合、毫米波、6GHz以下毫米波聚合、SA模式的5G网络，日本、拉丁美洲、东南亚、印度等国家和地区也将在在两年内进入5G时代。

上面提到的复杂的组网方式以及频谱正是5G商用所面临的一大挑战。虽然身处5G发展的早期，但全球已经有超过10000个频段组合，这一方面5G特性带来的，另一方还和不同地区的移动通信技术发展历史息息相关。显然，这么多组合无论给电信运营商还是5G终端都带来了前所未有的挑战。

美国就是一个因频谱资源5G部署受影响的典型例子，目前全球商用的5G网络仅美国部署了6GHz以下和毫米波频段。这是因为，美国6GHz以下的频段主要被政府占用，私营企业获得使用许可比较困难。

从技术的角度来解释，电磁波频率越高，波长越短，在传播过程中也就更容易被障碍物（建筑物、树木、雨、雾）干扰。毫米波顾名思义就是波长1-10毫米的电磁波，5G毫米波网络能够为人员密集的场所提供更高的速度和更稳定的接入，但要保持广域覆盖需要部署更多的基站。因此5G毫米波频段更适合热点区域，6GHz以下频段更适合5G的广泛覆盖。

除了各个国2G、3G、4G部署频段的不同，频段的类型还分为FDD（Frequency Division Duplexing，频分双工，有两个独立的信道，一个用来发送信息，另一个用来接收信息。）和TDD（时分双工，发射和接收信号在同一频率信道的不同时隙进行，采用一定的保证时间予以分离。），进一步让全球无线通信的频段更加多样。

也就是说，各国不同的频谱组合不同的频段类型，让5G的部署复杂程度前所未有。

5G基带灵活性与速率同等重要

既然5G的部署牵扯这么多频段，那自然就需要更加灵活的5G基带。这也正是高通第三代基带处理器的升级重点。官方的表述是，骁龙X60是全球首个支持聚合全部主要频段及其组合的5G调制解调器及射频系统，包括毫米波和6GHz以下的FDD和TDD频段，为运营商利用碎片化频谱资源提升5G性能提供最高灵活性。

解释地更清楚一些，例如，借助动态频谱共享（DSS），运营商可以在已经用于LTE低频部署的FDD频段上部署5G服务。骁龙X60支持5G FDD-TDD载波聚合，从而使运营商可以增加网络容量和扩大覆盖范围。

另外，借助毫米波-6GHz以下聚合，运营商可以极大地提高其峰值吞吐量，超过5.5Gbps。对于只在6GHz以下频段采用5G SA部署的运营商，骁龙X60较上一代产品能够实现峰值吞吐率翻倍。

说的更直观一些，骁龙X60能够支持所有主要频段、部署模式、频段的组合，能够提升5G网络的容量、扩大覆盖范围，加速像独立组网（SA）模式的演进。

这是目前发布的唯一能够满足这些组合的产品，特别是在毫米波方面，高通的第三代毫米波解决方案可以支持全球24GHz、26GHz、28GHz、39GHz多有的频段，而其他5G基带的提供商要不宣布支持毫米波但未商用，要不只支持单个毫米波频段，甚至不支持毫米波。

因此，随着5G网络部署的推进，一款适合全球市场的5G基带其灵活性以及对毫米波的支持都将成为重点。

当然，5G基带最基础也是最受普通消费者关注的还是速率。前面已经提到，借助对载波聚合的支持，骁龙X60可以实现速率的提升。速率提升的另一个关键在于基带芯片结构设计以及更先进的工艺制程。

高通并未透露5nm芯片的合作的代工厂，只是称会根据规划找合适的代工合作伙伴来做。

但最先进的5nm制程自然能够带来性能和功耗的优势。高通去年发布的骁龙X55在5G模式下可实现最高达7Gbps的下载速度和最高达3Gbps的上传速度。今年的骁龙X60可以实现最高7.5Gbps的下载速度和3Gbps的上传速度。

看来，骁龙X60的峰值速率提升主要在下载速率上，当然，随着5G标准的持续演进，5G的速率将进一步提升。但仍需关注的是基带集成到SoC中的实际速率，毕竟5G带来高速率的同时也带来大功耗，集成到SoC中必须综合考虑。

目前，全球两款集成5G基带的旗舰5G SoC，去年11月发布的天玑1000可以实现4.7Gbps的下行速率和2.5Gbps的下行速率。去年9月发布的麒麟990下行速率2.3Gbps，上行速率1.25Gbps速度。

那最新的制程是否会带来成本的大幅增加？高通公司产品市场高级总监沈磊对雷锋网(公众号：雷锋网)表示，影响成本的因素非常多，除了基带的制程之外，还有设计方面的因素等，目前我们还没有关于成本的具体数据。

关于高通针对5G基带的PowerSave技术在骁龙X60中是否有所升级，沈磊表示，这个技术是基于一系列技术节省接收端的功耗，其中比较主要的一个技术是CDRX非连续接收，这个功能可以支持手机根据不同的使用状态调整模式。不过，睡眠多久、怎么唤醒也需要随着技术的演进不断去优化，目前手机侧、网络端、基础设施和标准都在演化当中。当然，这个技术的实现也需要产业链各方的共同努力。

至于5nm带来的尺寸上的减小，沈磊表示目前高通还正研究和优化，还没有最终的结果，最终的尺寸信息后续会更新。

补充一点，骁龙X60还支持5G VoNR能力，为5G网络向SA演进做好准备。

新组合将带来光纤般的5G无线体验

高通2016年推出首款5G基带骁龙X50时，就推出了配套的毫米波天线模组。其中很重要的原因就是5G复杂度的增加让天线模组也变得更加复杂，采用高通基带和天线模组的联合优化的方案，5G终端能够实现更高的性能。

这一次，高通也搭配骁龙X60推出了全新的Qualcomm QTM535 毫米波天线模组，新一代产品相较上一代具有更紧凑的设计，支持打造更纤薄、更时尚的智能手机。

高通称，这样的组合使得通过5G无线网络可以提供光纤般的网络速度和低时延服务，这将助力开启新一代联网应用和体验，包括高速响应的多人游戏、沉浸式360度视频以及联网云计算等，同时还能够保持卓越的能效以提供全天续航。

基带加毫米波先天模组的方式也是高通5G时代的新特点，高通公司首席执行官Mollenkopf在2020财年第一季财报后电话会议上提到，高通的5G战略是通过更高性能核心的芯片组和新的RF前端来增加每台设备的价值。

因此，最新一代基带和天线模组发布的同时，高通还发布了ultraSAW滤波器技术。射频（RF）滤波器是将手机发射和接收的无线电信号从不同频段中分离出来的器件。高通的ultraSAW滤波器能够实现将插入损耗提升整整1分贝（dB），在2.7GHz以下频段范围内可以提供比与之竞争的体声波（BAW）滤波器更高的性能。

高通称，与具有相似性能指标的其它商用解决方案相比，ultraSAW技术可支持OEM厂商在5G和4G多模移动终端中以更低成本实现更高能效的射频路径。

最后，还有关键的产品出货时间。高通计划于2020年第一季度对骁龙X60和QTM535进行出样，采用全新调制解调器及射频系统的商用旗舰智能手机预计于2021年初推出。

采用高通ultraSAW技术的一系列分立式和集成式产品于2020年第一季度开始量产，OEM厂商采用该技术推出的商用旗舰终端预计于2020年下半年推出。

雷锋网小结

高通早在2016年就推出了首款5G基带，但因只支持NSA组网一度成为竞争对手持续攻击的焦点。随着更高速率、灵活性更好、支持毫米波更好的骁龙X60的推出，搭配最新的天线模组，高通在移动通信领域的实力又一次用产品做了最好的回应，这也是高通5G产品满足全球市场需求的一次重要升级。当然，高通5G时代的基带加毫米波天线模组的商业模式也值得关注。

接下来，我们将重点关注华为、联发科、紫光展锐的5G基带新品，毋庸置疑，5G基带芯片的玩家在减少，但竞争只会更加激烈。