话说红米K30发布会过去好几天了,蜉蝣君一直没怎么关注,忽见周边不少朋友开始讨论这款手机,毕竟它把5G手机的价格拉到了2000元价位区间,着实惹得不少朋友起了尝鲜的冲动。
因此蜉蝣君的好奇心也被撩拨起来,于是过来凑凑热闹(其实热度已经散了),揭开笼罩在这款手机身上关于5G的那些奇奇怪怪缩写背后的神秘面纱,把它的实力说个清楚。
这款手机和5G相关主要有下面几个卖点:
1、骁龙765G处理器,集成5G基带
2、7nm EUV工艺制程
3、双卡双模(SA+NSA)
4、12组天线,好牛逼!
5、5G Multilink?说人话!
下面蜉蝣君将逐个介绍这些卖点的虚虚实实。
骁龙765G高通是今年发布的性能级处理器。虽然它的名字看起来段位比旗舰级产品骁龙865看起来要低,但作为高通首个原生集成5G基带的移动平台,用在中端机上走量非常适合。
这里要普及一下基带的概念:基带(Baseband)的意思就是最原始的低频信号,也叫基带信号,随之,把处理基带信号的电路和芯片,也就简称为基带了。简单理解,基带就是指的基带芯片。
手机支持是否能支持2G,3G,4G,5G等不同制式,实现什么高级功能,能达到多大的下载速率,都是由基带芯片决定的。可以说,基带芯片就是手机通信功能的灵魂。
除了打电话,上网等通信功能,手机还有更多的能力,比如:视频处理,音频处理,相机,安全,定位,显示等等,这些都需要主芯片集成高性能的CPU和GPU去处理。
这样一来手机上就有了两套芯片:基带芯片,和主芯片(应用芯片)。这两个部分咋样组合呢?有两个方案。
方案1:两个芯片作为独立的单元协同工作,叫做基带芯片外挂。这个方案的优点是两个芯片可以灵活组合,但会让电路设计更加复杂,功耗和成本上升。
方案2:两个芯片融为一体,成为一个统一的平台,业界叫做片上系统,英文为System on Chip,简称SoC。SoC的高集成度让其更容易放入手机这个狭小的空间中,各模块间的协作也能有效降低功耗,信号的稳定性也更高,因此成为了手机芯片的主流设计。
△图中的Modem就是指“基带芯片”啦
这次红米K30使用的高通骁龙765G,就是一款集成5G基带(型号为X52)的SoC芯片,这意味着高通将其定位为大批量发货的主推产品。虽然X52芯片的能力弱于X55,但5G也能支持3.7Gbps的速率,目前使用额足够了。
而更为高端的骁龙865,则还是外挂性能更为强悍的X55基带,可支持高达7.5Gbps的峰值速率。显然这么高的峰值速率需要多个高频毫米波来支持,而全球5G商用的主流5G频段集中在小于6GHz的中低频上,在实际应用中并无法彰显X55的优势。
因此高通想得很明白,旗舰机秀肌肉就搭载骁龙865+X55基带,而规模商用还是用集成了X52基带的骁龙765G来得实际。
芯片的制造工艺常常用XXnm来表示,指的是集成电路的MOSFET晶体管栅极的宽度,也被称为栅长。栅长越短,则可以在相同尺寸的硅片上集成更多的晶体管,性能自然也就越强大。
随着工艺的不断进步,目前7nm已经到了商用阶段。而对更先进技术的探索还在不断前进,大体上按照10nm->7nm->5nm的路径不断往前进化。
△芯片制程演进路线
而半导体工艺中最有技术含量的,当属光刻技术,没有之一。
所谓光刻,就是让光通过掩膜投射到涂抹了光刻胶的硅片上,将电路构造印在上面,类似于“投影描图”,只是描图的从人手变成了机器,照射图样的也不再是可见光,而是紫外线。
要缩小半导体工艺,进行7nm芯片的加工,就需要使用波长为13.5nm的极紫外(EUV)光刻机。然而由于技术要求高,光刻机的实现难度很高,因此7nm芯片的生产成本高,效率较低。
因此,红米才会在发布会上夸耀7nm EUV技术如何牛逼,这当然也是高通乐于看到的,免费替自己宣传嘛。其实普通吃光群众对此完全可以不用关系,这一串天书看着碍眼,用起来也没啥直观感受,就是听起来牛逼一些。
双卡大家已经非常熟悉了,这个源自中国用户的需求,目前已经从低端到高端,各个机型都普遍支持了,需求确实是碾压一切的力量。
下面着重介绍下SA+NSA是怎么回事。
5G有两种部署模式:独立组网(SA,Stand-Alone)和非独立组网(NSA,Non-Stand-Alone)。为什么会有这两种模式的区分的呢?
在制定标准时,考虑到因为5G使用的频谱比4G高,初期部署难以实现连续覆盖,会存在大量的5G与4G系统间的切换,用户可能体验不好,同时为了低成本快速开通5G,就需要使用NSA的组网模式。
NSA模式说白了,就是把5G仅仅作为4G的补充,有5G信号了就连上进行高速业务,如果到了没有5G信号的地方,还有4G可以用。用户的感知就仅限于下载速度的快慢,但业务还都可以正常用。
△NSA最典型的组网方式(选项3x)
上图NSA组网最主流的方式:选项3x。可以看出,5G基站和4G基站都连接到4G核心网,手机也完全由4G基站控制(控制面锚点在4G),5G处于补充角色。
下图是SA模式的5G架构图。可以看出,5G基站连接的是5G核心网,摆脱了4G的束缚,完全独立运行,可以支持5G的所有功能。
△SA组网(选项2)
NSA的架构最大的好处就是快,不需要新建5G核心网,只要开通几个5G基站就能实现5G服务,所以成本低。因此协议对NSA的标准化也比SA早了半年,芯片,手机也都是NSA先出来。
为了支持第一批上市的只支持NSA模式的手机,我们国内的三大运营商在今年都用NSA模式来建设5G。没办法,谁让NSA标准化得早,产业链领先呢。
但是NSA模式虽然叫5G,却因为连着4G核心网,没法支持大规模物联网,低时延高可靠通信,以及网络切片等一系列5G特有的功能,不利于向企业开通物联网垂直应用市场。
再加之几大运营商经过了规模组网验证,发现5G基站的覆盖也没那么差,完全能够独立工作,再加之SA的标准在今年中冻结,经过了半年,产业链也比较成熟了。因此,大家一致决定,明年切换到SA组网!
为了保护使用NSA用户的利益,网络建设不得不同时支持NSA和SA。同时,所有明年上市的手机也要支持同时NSA和SA,只支持NSA的手机不能再卖了!
因此,在年底这个节骨眼上,随着高通芯片的支持,SA+NSA成为了所有5G手机的标配。也就是说,红米K30满足了5G的所有组网要求,是一款适应性强,可大规模铺货的5G手机,从1999元这真香的价格也能看出其定位。
看到这个,蜉蝣君的第一反应是:这是什么什么牛逼的技术,一个手机需要12组天线?莫非是手机也实现大规模MIMO了?
实际上,这还不算狠的,华为的Mate30宣称自己使用了21根天线!这么多天线,那这手机是要变成刺猬了吗?
由于手机功能的增强,很多功能都需要使用天线来收发数据。除了最重要的2G,3G,4G,5G之外,还有wifi,蓝牙,GPS,NFC等等。
这些天线,早已不是我们通常所想象的那副长长的棒状模样,现在都变成了一根一根的小金属片,隐藏在手机的内部。
真正用于5G的,一般就是4根天线,其中2根可同时用于发送和和接收,另外两根只进行接收,也就是2发4收,也叫2T4R。
再考虑到该手机支持的频段众多,从低频850MHz,900MHz到中频1.8GHz,2.1GHz,2.6GHz,3.5GHz,直至4.9GHz,其中的低频和中频天线应该是分开的。
由于低频仅用于2G和3G,可仅使用1根天线,中频用于2G/3G/4G/5G,责任重大,使用4根天线,加起来一共需要5根。
另外,一般GPS使用2根天线,2.4GHz的wifi和蓝牙共用2根天线,5GHz的wifi再占用2根天线,NFC使用1根天线,加起来有7根。
△为什么会有12根天线?
当然这只是蜉蝣君根据经验进行的猜测,不代表红米K30内部的就一定是按照这样来分配的。
对于手机内部天线的泛滥,其实一代霸主诺基亚早在2004年就有预测:“手机将在不远的将来配置8种无线系统,天线数量将达到11根”。真是眼光毒辣啊,可惜诺基亚手机目前早已行踪难觅了。
Multilink字面的意思是多路并发,可以支持Wifi和5G多路信号同时连接,同时并发下载。
其中,Wifi在802.11ac可支持2.4GHz和5GHz这两个频段,在手机内部这两个频段各占了两根天线,可以看做是两条高速车道。
另外,5G可以支持100M的超大带宽,并在手机内部占用了4根天线,可以看做一条超高速车道,如果这三条车道可以同时收发数据,那网速真是要飞上天了啊!
红米官方有一张长图,非常直观地解释了什么是Multilink,以及使用了Multilink能达到什么样的网速。
红米的这一通操作,成功地把原先业界普遍预期在4000~5000元价位的5G手机一口气干到了2000元。再次让人联想到小米刚成立时的口号:极致性价比。
手机市场,还没有来得及为这场即将开始的5G盛宴庆祝一番,就迎来了红米擂起阵阵紧密的战鼓,现在已不适合再枕戈待旦,该在这黎明时刻前操起家伙干他娘的了!
而吃瓜群众,对市区渐强的5G信号终于不再麻木,这一次真真切切地感受到了5G的降临,心中痒痒不可断绝,尝鲜的冲动已难以遏制,又一场换机潮或将到来。
而运营商们,或许会来个措手不及。因为这款手机揭开了5G在全国开花的序幕,而目前的5G覆盖还仅限于重点城市。如果覆盖之外的广大区域以意想不到的速度涌现出了5G用户,运营商的压力可想而知。
5G普及的速度,真个迅雷不及掩耳!这下运营商只能增加预算,调整明年的部署进度了,而通信设备商(中兴华为,说的就是你们!),则在一旁笑开了花。