【芯片】全球首款5nm 5G芯片，台积电 / 三星谁能代工？

OFweek人工智能 · 公众号 · · 2020-02-20 19:14

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由于受到新冠肺炎疫情的影响，2020 MWC（世界移动通信大会）不得不宣布取消。虽然无法在展会上见到世界各地先进的新品技术，但是不少企业还是选择了以线上发布会等形式，带来了各自的前沿技术与产品。

2月18日，高通也通过线上沟通会的形式，带来了最新的基带芯片产品——第三代5G调制解调器 “骁龙X60” ，全球首款基于5nm先进制程的5G基带芯片。

（高通X60宣传视频截图）

骁龙X60有多强大？

据介绍，骁龙X60全称又叫骁龙X60调制解调器及射频系统，是包含了基带、射频收发器以及面向毫米波及6GHz以下频段的完整射频前端。

总结起来，骁龙X60的特点如下： “全球首个5nm工艺制程的基带芯片” 以及 “首次支持5G毫米波和6GHz以下聚合” 。

如今社会已经步入5G时代，5G芯片的性能高低成为了通信厂商们抢占5G市场的主要力量，而骁龙X60的5G性能相比于前一代骁龙X55更是提升了不少。首先，骁龙X60支持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。

这样做的好处是什么？在当先的5G部署上，全球各地的部署有所不同，截止2020年初，全球已有超过45家运营商推出了5G服务，在具体的频段选用以及组网方式上各国的运营商也有所不同，比如运营商的优先目标不同因此产生差异化；各运营商的网络频段也存在差异，有的国家只能获得较低带宽或者中等带宽，可以实现较好的覆盖。还有国家目前只能获得毫米波，所以重点将放在高带宽的5G网络上。

此外，频段的类型还分为FDD（即频分双工，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）两种，进一步加剧复杂性。因此，骁龙X60的解决方案可以说是为运营商提供了包括重新规划LTE频谱在内的广泛5G部署选项和能力，帮助运营商加速5G扩展。

为了更好的适应5G网络，高通在天线模组上也做了更加优化的选择，全新的QTM535毫米波天线模组的加持能够实现更加出色的毫米波性能。

有意思的是，在前几天OFweek电子工程网曾经报道了关于苹果打算自研5G天线的计划，其中很大原因是因为高通QTM525天线模组设计方案不符合苹果想要的工业设计，只能支持支持厚度超过8毫米的5G智能手机设计。相比之下，QTM535作为Qualcomm第三代面向移动化需求的5G毫米波模组产品，较上一代产品具有更紧凑的设计，支持打造更纤薄、更时尚的智能手机，或许这款最新的天线模组也会是苹果后续产品的最佳选择。

在下载速度方面，骁龙X60能够实现最高达7．5Gbps的下载速率和最高达3Gbps的上传速率。与不支持载波聚合的解决方案相比，独立组网模式下的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。骁龙X60还支持Voice Over NR技术，有助于加速向独立组网（SA）模式演进。

总而言之，在当前出现的5G芯片中，骁龙X60是当前整个5G行业中性能最完善也最强大的产品之一。

（高通X60宣传视频截图）

全新5nm工艺制程，谁来代工？

接下来谈谈骁龙X60的5nm工艺技术。骁龙X60不仅整个通信行业的第一枚5nm工艺制程的基带芯片，也是目前民用领域实际发布的第一枚5nm芯片。

相比于2019年初发布7mm工艺制程的骁龙X55、2016年末发布10mm工艺制程的骁龙X50，骁龙X60在芯片工艺制程上的进步可以窥见高通在技术和工艺方面的持续研发。众所周知，芯片工艺制程代表了晶体管的尺寸，工艺制程越先进则晶体管越小。

目前市面上的主流的三大移动芯片海思麒麟990、苹果A13以及骁龙865均采用了7nm工艺制程，而5nm工艺相比目前7nm工艺来说提升更大。

那么如此先进的芯片工艺技术，哪家代工厂能够吃下这单呢？一直以来，高通的骁龙系列移动处理器平台和调制解调器均交由其他厂商代工，而目前业界有能力大规模生产5nm芯片的，唯有三星和台积电两家。

此前台积电就曾透露，其5nm工艺会全面使用EUV光刻技术，相比7nm工艺的4层EUV光罩，5nm工艺将EUV光罩提升到14－15层，更加充分利用EUV光刻技术。此外，全新5nm芯片在功耗上降低30％，速度提升15％，频率将达到3GHz，晶体管数量将会是7nm工艺的的1．8倍。

在去年，三星在其Q3财报中透露5nm工艺已经进入到流片阶段，将继续沿用7nm LPP工艺的晶体管，密度为7nm的的1．33倍，性能提升了10％，功耗也降低20％。

根外媒报道，三星已经拿下了骁龙X60 5nm订单，负责这款5G芯片的生产。不过，后续台积电依然有可能也负责骁龙X60的部分订单，两家代工厂分包这笔大单。

距离商用还有多远？

几天前，小米10发布会上，雷军还花费了不少的功夫介绍骁龙X55基带芯片以及带来的5G性能提升，结果没几天就出现新一代骁龙X60基带芯片，小米也可能是欲哭无泪吧。不过，据OFweek电子工程网了解，高通将在今年8月份发布骁龙865Plus，12月或将发布骁龙875，直到明年年初才能商用。根据高通对骁龙X60的解释，该芯片可能首发搭载在骁龙865Plus上，给今年下半年的安卓高端机使用。

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