高通以系统级解决方案引领全球5G半导体市场
最后更新：2020-04-01 11:30:12 手机定位技术交流文章
随着5G部署的不断推进，高通公司的市场势头越来越大。搭载小龙865的智能手机已经开始陆续上市。和往常一样，通过市场测试终端是评估其性能的最佳方式，因为芯片基准测试可能会产生错误。高通公司通过其第二代旗舰产品SoC和先进的调制解调器至天线系统级解决方案，不断加强其在5G领域的领导地位。
高通公司已经投资5G基础技术研发超过10年。该公司还在推广新应用，并为手机制造商提供设计套件，帮助他们更快地将这些新应用集成到自己的产品中。
高通系统级端到端5G解决方案高通公司目前是能够提供高度优化的5G终端半导体解决方案的核心供应商。高通公司提供端到端解决方案，涵盖片上系统芯片、调制解调器、完整的射频前端到天线，并支持低于6千兆赫的频率和毫米波。无论是在功能特性还是商业方面，该产品组合都比5G半导体市场的竞争对手领先至少一至两代。
设计订单逐渐增加高通已获得70多份小龙865设计订单。这些产品包括全球最畅销的安卓旗舰智能手机三星银河S20系列。三星的产品采用双供应商策略，包括使用自己的Exynos 990芯片。一些测试表明，小龙865在大多数基准测试中优于Exynos 990。这甚至导致change.org呼吁三星停止在美国市场之外的Galaxy车型中使用Exynos芯片——这无疑是对高通的一大称赞。
顶级游戏智能手机，如黑鲨3和联想储蓄，也选择了小龙865平台，以实现顶级游戏体验所需的持久稳定性。小米、OPPO和Vivo等中国领先品牌也继续选择高通平台。小米宣布计划在不久的将来推出超过10款5G智能手机，预计其中大多数将使用高通的小龙芯片。
全球5G部署将需要一整套5G功能。高通公司可以支持“中低频宽覆盖”和“毫米波高性能5G频段”，这也是高通公司不断获得5G份额的原因之一。目前，高通公司已经推出了第三代毫米波解决方案。迄今为止，高通公司的竞争对手尚未在市场上推出商用毫米波解决方案。毫米波是5G“性能频带”，频率分布在24千兆赫和39千兆赫之间。这些频率可提供最高的容量吞吐量和最快的蜂窝网络速度，最高可达每秒7.5Gbps。毫米波频段将支持要求最高吞吐量的新应用。今年，美国、韩国、日本等国家/地区将广泛部署毫米波。
目前，高通公司是唯一能够支持运营商和手机制造商优化频谱利用率的“全球”芯片组解决方案提供商。高通公司可以帮助客户提高5G容量和覆盖范围，涵盖低频(低于2GHz)、中频(2GHz至6GHz)到毫米波(24GHz至39GHz)的支持。此外，小龙865支持200兆赫兹载波聚合，峰值速度是竞争对手的2倍。例如，高通公司在6千兆赫以下频段的200兆赫兹载波聚合可实现高达5千兆位/秒的峰值下载速率。相比之下，华为海斯公司的麒麟990的峰值下载速率为6千兆赫以下2.3千兆比特。此外，枭龙X60调制解调器还支持毫米波、低于6千兆赫的载波聚合和低于6千兆赫的时分双工/频分双工频段载波聚合，这在业界尚属首次。
市场上许多5G智能手机都采用了40多个高通组件，包括SoC、调制解调器、全套射频连接设备、电源管理、音频设备等。几乎所有选择小龙865的手机制造商都采用了高通射频前端解决方案。这种高度集成的系统级解决方案为手机制造商提供了许多好处:1)芯片通过了全球纺织品测试，产品上市时间更快；2)系统针对功耗和终端性能进行了优化。这将有助于加快手机设计的步伐，并使其轻松通过全球运营商的测试。
高通公司对全球5G频段的支持能力
高通公司可以提供最完整的5G频段支持。该公司通过移动5G服务向所有国家提供支持。对5G频段的全力支持是高通在零售价格超过400美元的智能手机应用处理器市场领先三星、海斯和联华的原因之一。高通公司在更高产品价格领域的领先优势使高通公司在向5G的行业转型中处于有利地位。对位研究公司预测，到2020年，高通将在5G应用处理器销售方面领先市场，是其最接近的竞争对手的两倍。
小龙865平台提升了成像、游戏和人工智能的标准在2019年12月的小龙技术峰会上，高通公司推出了小龙865移动平台，帮助旗舰手机在成像、移动游戏和人工智能等关键领域脱颖而出。
手机成像优于单反相机体验。整个行业越来越关注成像性能。小龙865可以支持各种集成相机传感器和分辨率。大多数顶级智能手机集成了长焦、人像、主镜头、超广角和微距拍摄。与之合作的手机制造商也将继续推动手机摄影的发展，创造领先的单反相机级体验或其他更多的摄影体验。
高通光谱是市场上速度最快的图像信号处理器，处理速度高达每秒20亿像素，并支持多种新功能，如8K视频拍摄、960fps无限高清慢动作视频拍摄、杜比视觉视频拍摄以及高达2亿像素的照片拍摄。手机制造商可以在不同条件下灵活使用数据采集功能，带来新的手机图像功能。第一个增强功能是支持无损长焦距数字变焦和更清晰的微光图像。枭龙865通过4K HDR的视频采集和6400万像素的照片，为手机制造商提供了最大的数据采集能力。与此同时，对以120fps和960fps的速度拍摄4K视频的支持也令人印象深刻，这是两个行业首创的功能。
手机游戏可与终端用户体验相媲美。移动游戏发展迅速，能够为用户提供更流畅、甚至可比的最终用户体验。游戏是高通公司更加关注的领域。与海斯麒麟990或三星艾克斯990相比，高通在游戏领域处于领先地位。随着新的移动游戏平台如谷歌体育场、哈奇和微软xCloud的推出，这也是与移动运营商合作推动5G云游戏发展的好时机。
枭龙865的顶级游戏规格包括高清10和144赫兹显示刷新率。HDR10(高动态范围)支持显示器以逼真的精确度精确呈现颜色、高光和阴影。144赫兹刷新率使用户能够在高速运动中保持极其平稳和准确的操作。以上两项功能对手机游戏至关重要，其中144赫兹的刷新率在行业中是第一位的，其次是三星艾克斯990支持的120赫兹刷新率。
为了进一步改善移动游戏体验，高通公司推出了Snapdragon Elite Gaming，它集成了软件和硬件功能来增强游戏体验。其中一些功能包括:Vulkan 1.1图形驱动程序，以改善游戏图形处理和优化电池寿命；支持60千兆赫无线网络游戏，减少延时，支持10千兆比特的运行速率；为了优化10人游戏的游戏引擎，高通公司与顶级游戏开发商合作，在小龙的顶级平台上优化游戏体验。减少卡顿，游戏防作弊扩展和更快的游戏加载速度；高通aptX自适应音频可以使最佳音频质量与屏幕条件同步；当然，它也包括对5G云游戏的支持。
许多芯片平台声称的高帧速率会由于元件发热而导致性能限制和帧速率降低。高通肾上腺素650图形处理器旨在支持超过30分钟的丰富流畅的游戏体验，而不会降低帧率。对于持续30分钟以上的连续游戏，枭龙865可以最大限度地避免帧率下降。像个人电脑一样，智能手机也可以在新游戏上市时更新GPU驱动程序，以推动性能优化。
谷歌正与高通公司合作，利用可更新的图形处理器驱动程序优化安卓平台。游戏开发人员可以创建优化的内容，嵌入到他们的应用程序中。谷歌和高通公司使用这些优化的内容来增强肾上腺素图形处理器软件驱动程序。游戏开发商可以提出增强驱动程序的建议，而高通公司则利用技术将它们嵌入到程序中。然后，玩家可以像下载应用程序一样从谷歌游戏商店获得最新的驱动程序，这个功能将在越来越多的手机上实现。这将提高GPU的利用率，有助于实现更高帧率的平滑图形图像，并提高耐用性。
小龙865支持无线6和双频并发，使智能手机能够充分利用4个独特和并行的无线数据流在2.4千兆赫和5千兆赫波段。这将支持更高的速度和更低的延迟性能，并增强用户的在线游戏体验。
第五代人工智能引擎提升整体平台性能枭龙865可实现行业领先的15 TOPS计算能力，此功能凸显枭龙865人工智能性能。强大的人工智能优势提高了整体平台性能。例如，它可以帮助在终端端实现实时翻译。此外，其人工智能处理和专用内核还通过改善降噪和更好的夜景拍摄，帮助提高拍摄性能。
基于超低功率摄像机和音频，一系列新的人工智能应用正在开发中。1毫瓦以下的超低功耗摄像头支持人脸识别和所有集成人脸识别的应用。它还可以支持跨生态系统(谷歌，阿列克谢和其他)唤醒使用低功率(低于1mA)的声音或多个关键词。用户还可以启动“唤醒”功能，用于诸如哭泣或打碎玻璃等声音。
Hexagon 698通过高达50%的无损压缩提高了深度学习带宽的利用率，从而为SoC的其他部分释放了带宽，同时由于减少了内存传输而降低了功耗。该模型的效率将为新的人工智能应用创造条件。
这些特征比竞争对手领先一到两代。
5G解决方案迅速探索了数十亿美元的投资、多年的研究积累和低价格范围内的巨大知识产权组合，使高通公司能够在需要解决研发问题时率先解决这些问题。向5G的过渡是该行业面临的挑战之一。有些人认为，使用高通平台的旗舰机型可能比使用竞争解决方案的旗舰机型稍微贵一些，因为人们错误地认为，与枭龙765/765、海斯麒麟990或三星Exynos 990不同，枭龙865的两个芯片(即SoC与分立5G调制解调器的匹配方式)会更贵。然而，当手机制造商考虑手机的最终价格时，它仍然与最近的4G LTE旗舰机型相同，甚至更低。此外，考虑到集成第三方射频前端和在运营商实验室花费更多测试时间的挑战，小龙865解决方案更加合理和有吸引力。
与去年发布的三星Galaxy S10相比，Galaxy S20的价格确实有所上涨，但除了增加5G功能外，Galaxy S20还进行了许多硬件升级。银河S20配备了一个更大的高分辨率超AMOLD+显示器，一个更高像素的相机，先进的内存配置(DDR5，UFS3.0)和更大的电池容量。事实上，根据Counterpoint BoM成本跟踪服务，在三星的Galaxy S20 Ultra手机上，用于成像的总成本高于5G半导体。
事实上，5G手机的价格范围很广。市场上5G智能手机的价格从2500美元(华为伴侣Xs 5G)到280美元(红米K30 5G和高通枭龙765G SoC)不等。高通公司致力于将5G技术推广到更多价位的产品，帮助运营商部署5G网络，并为更多用户带来5G体验。显而易见，5G成本正在迅速下降，因为许多手机制造商正试图通过这种方式在向5G过渡的过程中积极获取市场份额。对位研究公司预计，这一趋势将持续下去，5G智能手机的平均售价将从2020年的664美元降至2024年的377美元。因此，对位研究预测，5G智能手机的销售增长率将远远超过4G时代。据估计，到2021年，全球约三分之一的智能手机将支持5G。高通公司是完整系统级5G解决方案的先驱，它将在全球市场推动4G向5G的过渡，并从5G的发展中获益匪浅。
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