华为麒麟 9020 集成了 5G 调制解调器,中国制造的 5G FEM
(图片来源:华为)
据社交媒体上的帖子,南华早报援引报道称,尽管受到制裁,华为已成功将 5G 调制解调器集成到国产高端应用处理器中。这将使华为与高通处于同一水平,并领先于许多竞争对手。
华为旗舰智能手机 Mate 70 和 Pura 80 基于麒麟 9020 系统级芯片(SoC),但直到最近,该公司从未确认这一事实。麒麟 9020 本身配备了两个高性能的 Arm 核心,最高运行频率为 2.50 GHz,六个中端核心最高运行频率为 2.15 GHz,以及四个高效核心最高运行频率为 1.60 GHz——搭配运行在 840 MHz 的 Maleoon 920 GPU(Arm Mali?),现在揭示的是集成的 Balong 6000 5G 调制解调器。该芯片由中芯国际使用其 7 纳米级制造工艺生产,是首款集成 5G 调制解调器的芯片。
根据 TechInsights 的分析,麒麟 9020 是相对于早期的麒麟 9010 的一次渐进式改进,而不是根本性的重新设计,但其重要性不在于原始性能的提升,而在于其内置的 5G 调制解调器。
为智能手机和平板电脑构建 5G 调制解调器极其困难,因为它必须处理极宽的频段(通用 3G 和 4G 频段、亚 6GHz 和毫米波高达~40GHz)、高级复用(OFDM、MU-MIMO、波束成形)以及超低延迟调度,同时在移动形态中保持电源效率。这需要深入的专业知识,包括射频前端设计、基带信号处理、纠错(LDPC、极化码)以及与单颗 SoC 上的 CPU/GPU 子系统集成。除此之外,实现全球 3GPP 标准的合规性并确保与数千个运营商网络的互操作性需要数年的算法开发和硅协同优化,这需要庞大的测试基础设施。
虽然构建 5G 调制解调器很困难,但将其集成到智能手机 SoC 中同样具有挑战性。例如,苹果公司至今仍未成功做到这一点。为此,麒麟 9020 证明了华为在严格的美国贸易限制下仍然能够推进先进硅片开发。在很大程度上,它象征着对美国制裁的韧性。
对于中芯国际来说,生产像麒麟 9020 这样的 5G 调制解调器 SoC 同样至关重要,因为它展示了其 7 纳米级制造工艺在缺乏现代光刻工具的情况下制造复杂、高性能、射频密集型设计的能力。5G 基带是制造要求最高的芯片之一,因为它集成了密集的逻辑、高速的 DSP 模块以及敏感的模拟/射频电路。
同时,华为的射频前端模块(FEM)在 5G 设备中与基带同样关键。该模块集成了从功率放大器到低噪声放大器,以及从天线开关到滤波器,以管理数十个亚 6GHz 和毫米波频段。与数字基带不同,这些射频组件更难替换,因为美国制裁限制了访问先进的滤波器和 PA 技术,这些技术长期以来一直由博通和 Qorvo 等美国公司主导。尽管如此,华为还是成功做到了这一点。
总而言之,对于华为和中国来说,麒麟9020不仅仅是一个技术升级,它支持了国家和公司的自给自足战略。
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