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紫光展锐6nm 5G SoC在哪些方面比7nm的5G芯片更强?

2020-02-27 顾正书 阅读:
“2020年是5G走向主流市场的开始”,在2019年底这似乎已经是人所共知的论调了。然而,春节假期爆发的新冠病毒疫情却让5G的美好前景笼罩上一层阴影。智能手机销售陡降,企业复工推迟,巴塞罗那MWC取消,这些消息对一家投入巨大资源押注5G的芯片设计公司来说可不是好兆头。在这样的环境下,紫光展锐却举办了一场别开生面的线上发布会,隆重发布了基于其马卡鲁平台的第二代5G SoC -- 虎贲T7520。
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“2020年是5G走向主流市场的开始”,在2019年底这似乎已经是人所共知的论调了。然而,春节假期爆发的新冠病毒疫情却让5G的美好前景笼罩上一层阴影。智能手机销售陡降,企业复工推迟,巴塞罗那MWC取消,这些消息对一家投入巨大资源押注5G的芯片设计公司来说可不是好兆头。在这样的环境下,紫光展锐却举办了一场别开生面的线上发布会,隆重发布了基于其马卡鲁平台的第二代5G SoC -- 虎贲T7520。1bjEETC-电子工程专辑

5G芯片哪家强?

去年11月底,联发科发布号称地表最强的5G SoC -- 天玑1000。紧接着12月初,高通发布“猛兽级”5G芯片。目前全世界仅有5家公司研发出了5G基带芯片,除手机厂商三星和华为自研自用外,公开市场的5G芯片供应商就只有高通、联发科和紫光展锐了(截至目前苹果收购英特尔5G业务后还没有正式对外发布任何5G芯片信息)。姗姗来迟的紫光展锐虎贲T7520相比高通和联发科的5G芯片,有什么特别之处吗?1bjEETC-电子工程专辑

三家公司都是采用Arm架构的处理器,虽然GPU和AI处理器各有不同,但在算力硬指标上各家有各家的说法,笔者在此就不赘述了。感兴趣的读者可以详细了解和对比这三家的芯片性能参数和测试数据。我仅从紫光展锐的三个独特之处来介绍一下虎贲T7520。1bjEETC-电子工程专辑

6nm相比7nm工艺有何改进?

台积电中国区业务发展副总经理陈平博士在发布会上介绍说,5G系统要求超宽带、低时延和海量连接,这就需要5G芯片工艺满足高速、低功耗和高度集成的要求。多年来,晶圆制造工艺研发人员不断在新材料、新的晶体管结构方面取得突破,才使得摩尔定律不断延续。然而,工艺节点发展到10nm时半导体业界遇到了似乎难以逾越的物理极限障碍,一向在半导体工艺研发上领先的英特尔却在10nm工艺上一再拖延,摩尔定律似乎也走到了尽头。好在EUV光刻技术的突破为业界带来了新的希望,台积电推出7nm工艺让摩尔定律得以延续。苹果、华为、AMD、高通和联发科纷纷抢单,以争先发布7nm 的芯片。1bjEETC-电子工程专辑

紫光展锐却没有加入争抢7nm的竞争,而是选择了7nm的延伸和扩展工艺,即6nm。紫光展锐CEO楚庆在媒体专访会上给出了这一选择背后的逻辑。1bjEETC-电子工程专辑

首先,6nm是建立在7nm工艺的基础上,降低了工艺复杂程度和生产周期,因此更为成熟。其次,6nm EUV工艺采用多层极紫外(EUV)光刻技术,工艺光源波长缩短到13.5nm,接近X射线的精度,带来了极高的光刻分辨率,使芯片的成本、性能和功耗达到了更好的平衡。相比7nm,6nm EUV晶体管密度提高了18%,而功耗降低8%,可提供更长的续航时间。1bjEETC-电子工程专辑

最后,出于商业策略考虑,紫光展锐的目标市场和定价策略跟高通和联发科不同,在芯片研发成本上更加可控。要知道一颗7nm/6nm的5G芯片投入至少要2亿美元。1bjEETC-电子工程专辑

何谓5G全场景覆盖增强?

虎贲T7520基于紫光展锐的5G开发平台马卡鲁2.0,其独特的5G Modem技术可支持5G NR TDD+FDD载波聚合,TDD频谱利用率高,而FDD可以更好地优化资源分配,二者结合使得通信性能提升30%。基于其5G超级发射技术,可为小区近点提升60%上传速率,解决了增强VR、4K/8K超高清视频直播等业务需要更大上行带宽的痛点。这种上下行解耦技术可提升超过100%的覆盖范围。1bjEETC-电子工程专辑

虎贲T7520支持 Sub-6GHz 频段和NSA/SA双模组网,支持2G至5G七模全网通。在SA模式下,下行峰值速率超过3.25Gbps。此外,它还支持双卡双5G、EPS Fall back、VoNR高清语音视频通话。1bjEETC-电子工程专辑

楚庆解释道,传统无线通信系统的下行速率一般是上行的10倍。而在5G时代的应用场景,这种设计的弊端就暴露出来了。比如在体育比赛或演唱会现场,成千上万的用户要同时上传视频和图片,这类场景下支持上行链路增强的5G手机就可以为用户保证流畅的体验。1bjEETC-电子工程专辑

难怪紫光展锐大胆宣称,虎贲T7520是业界首款同时支持载波聚合、上下行解耦、超级上行等技术的5G调制解调器,可以实现Sub-6GHz 5G网络场景的覆盖增强。1bjEETC-电子工程专辑

内置金融级安全单元

智能手机的安全防护可分为几个级别,最基础的是REE,主要保护信息和数据安全。往上一级是TEE,包括指纹和人脸识别、密码、密钥和DRM等,主要保护用户密码和生物特征。最高级别的SE是金融级安全,涉及金融支付、电子身份证等,这是对用户资产的保护。1bjEETC-电子工程专辑

5G时代让人们更加依赖手机,它不但是电子钱包,而且还是各种电子证件的集大成者,自然安全是用户最担心和重视的要素之一。手机厂商在指纹、人脸和虹膜等生物特征方面的安全保护措施仍然有一定的局限性,而安全算法和软件也有可能被专业黑客破解。针对这个难题,展锐有什么与众不同的对策呢?1bjEETC-电子工程专辑

虎贲T7520采用了展锐的第二代集成安全方案,将金融级iSE安全单元集成在SOC中。相较外置SE,这种内置方案使得黑客攻击更难定位,安全性更高。此外,其运算能力提升100%,可以满足视频加密通话等高算力安全需求;支持国际主流算法,扩展能力更为出色;并提升了存储容量,可同时支持数百个应用。1bjEETC-电子工程专辑

除了以上列出的三个独特优势之外,紫光展锐这次发布的虎贲T7520在AI加速、多媒体处理、摄像和5G续航方面都有很大的提升。1bjEETC-电子工程专辑

在发布会上,海信展示了搭载紫光展锐第一代5G基带芯片虎贲T7510(集成了春藤V510和T710应用处理器)的首款5G手机F50,而联通也宣布推出基于展锐5G芯片的CPE,具有VoNR功能,且支持eSIM和实体卡。1bjEETC-电子工程专辑

除5G手机外,虎贲T7520还将支持新兴的VR/AR/XR头盔设备,在真实的5G应用场景中表现如何?据紫光展锐称今年可以量产,让我们拭目以待。1bjEETC-电子工程专辑

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顾正书
电子工程专辑(EETimes China)主分析师。以深圳为坐标原点,扫描全球电子和半导体行业。专注于China Fabless和SoC设计细分市场的分析和学习,欢迎交流。
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