2月18日,，高通正式對外發(fā)布其驍龍X60 5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)解決方案。這一解決方案采用了業(yè)內(nèi)第一款5納米制程的基帶芯片,，也是民用領(lǐng)域發(fā)布的第一顆5納米芯片,，意義非凡,。此外，支持VoNR,，加速5G向SA演進,；全球首個支持聚合所有5G主要頻段及其組合；以及能效更高,、體積更小,、功耗更低等關(guān)鍵特性，吸引了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注,。

圖1 高通第三代5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)驍龍X60（包括SDX60基帶,、射頻收發(fā)器、射頻前端及毫米波天線模組）

據(jù)高通介紹,，5G的部署及增長有望在2020年加速,，驍龍X60 重點是面向智能手機。按照現(xiàn)在整體產(chǎn)品規(guī)劃以及與客戶的溝通,，計劃在2020年第一季度對驍龍X60進行出樣，且預計搭載驍龍X60的手機將在2021年年初出貨,。

驍龍X50,、X55,、X60，高通的5G之路

第一代：驍龍X50,，于2016年10月推出,，作為全球首顆5G基帶芯片，支持基于毫米波和 6GHz 以下頻段的 5G 服務,，最重要的作用之一是幫助推動整個行業(yè)的5G測試和認證,。根據(jù)高通官方信息，驍龍X50支持了包括中國三大運營商在內(nèi)的超過20家全球運營商展開5G NR現(xiàn)場OTA移動試驗,。OPPO,、vivo,、小米、中興,、一加,、努比亞、聯(lián)想,、Motorola,、三星、LG等廠商發(fā)布的首批5G終端采用的是驍龍855+X50,。

第二代：驍龍X55,，于2019年2月，在2019世界移動通信大會（2019MWC）開幕前推出的,。這款當時全球速度最快的芯片,，基于7nm制程工藝打造，支持2G,、3G,、4G、5G多模,，并支持毫米波以及6GHz以下頻段,，支持TDD與FDD制式，支持獨立,、非獨立組網(wǎng)模式和動態(tài)頻譜共享等關(guān)鍵特性,，將峰值速率推向前所未有的7.5 Gbps的下載速度和3 Gbps的上傳速度，加速 5G 的擴展,。

第三代：驍龍X60,，于2020年2月18日推出。這次高通特別強調(diào)的是一個端到端的解決方案,，據(jù)高通介紹,，驍龍X60是一個系統(tǒng)級的完整解決方案，包括SDX60基帶,、射頻收發(fā)器,、射頻前端、毫米波天線模組,，旨在為運營商提供極大的靈活性,，最大化其可用的頻譜資源。它的設(shè)計初衷是要進一步地提升5G性能,，支持5G在更多的國家得以部署,，進一步提升終端整體性能和網(wǎng)絡(luò)所提供的用戶體驗，以及解決隨著時間而不斷增加的頻段組合的復雜性,。

驍龍X60是系統(tǒng)級的全面優(yōu)化,，支持調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)級優(yōu)化的一系列技術(shù)：

·  采用領(lǐng)先的5納米工藝制程,，使5G基帶芯片能效更高，占板面積更小,。
·  業(yè)界首次支持毫米波-6GHz以下聚合（聚合能力的部分本文稍后作詳細解析）
·  業(yè)界首次支持6GHz 以下頻段5G FDD-TDD的載波聚合 
·  支持5G TDD-TDD的載波聚合,，以及5G FDD-FDD的載波聚合
·  搭配驍龍 X60 的全新QTM535毫米波天線模組，較上一代產(chǎn)品具有更小巧緊湊的設(shè)計,，支持打造全新,、纖薄的毫米波智能手機設(shè)計，實現(xiàn)更為出色的毫米波性能,。

圖2 驍龍X50,、X55、X60 性能對比

下面,，我們來詳細看看這些提升的表現(xiàn)如何,。

從調(diào)制解調(diào)器到天線的5G解決方案

調(diào)制解調(diào)器是無線終端的核心。不過,，為了打造更高性能,、更高能效的5G終端，在調(diào)制解調(diào)器之外,，還必須做大量的系統(tǒng)級創(chuàng)新,。高通從調(diào)制解調(diào)器到天線的5G解決方案包含了基帶、射頻收發(fā)器以及面向毫米波及6GHz以下頻段的完整射頻前端,、毫米波天線模組。

對比高通三代5G調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)的特性,，每一代都是在上一代的基礎(chǔ)上做一個擴展和提升,。在 驍龍X55的基礎(chǔ)上，X60采用了全新工藝,，支持毫米波和 6GHz 以下聚合,、6GHz 以下 5G TDD 和 FDD 載波聚合、VoNR 以及新的毫米波天線模組,，同時也進一步提升Qualcomm 5G PowerSave（實現(xiàn)出色接收能效）,、 Qualcomm Smart Transmit（支持最優(yōu)上行鏈路吞吐量同時滿足傳輸上限）、Qualcomm Signal Boost（支持更高吞吐量,、更高通話可靠性,、更廣網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍）等先進技術(shù)，帶來系統(tǒng)級的性能,、速率和覆蓋優(yōu)化等方面的提升,。

驍龍X60所使用的5G基帶是全球首個基于5納米工藝制程的基帶芯片，在制程工藝上有了很大的升級,。眾所周知,，工藝的提升,、線寬的降低對成本、尺寸,、功耗,、性能的提升是有很大的推動的。驍龍X55采用的是7納米制程,，與驍龍865是一樣的,。面對驍龍X60是否將集成到SoC的詢問，高通發(fā)言人表示,，高通所有的調(diào)制解調(diào)器芯片都非常靈活,，既可以支持作為獨立的調(diào)制解調(diào)器芯片，也可以是集成在驍龍移動平臺中,。值得一提的是,，驍龍865+X55是作為組合一起設(shè)計的，整個系統(tǒng)的優(yōu)化也是一起完成的,。不過,，據(jù)了解，高通并沒有計劃將驍龍X60搭配驍龍865來使用,。

射頻全新技術(shù)：Qualcomm ultraSAW 濾波器技術(shù)

5G演進對射頻器件提出了全新需求,，帶來了不止是數(shù)量的增加，更是復雜度和集成度的雙重“提升”,。圖3呈現(xiàn)了在全球不同的地區(qū)頻段的差異化,。這些射頻的組合數(shù)量還在快速的上升，各種各樣的組合現(xiàn)在看起來很輕松地已經(jīng)超過了1萬個,。對于終端側(cè),，比如手機、CPE,、模組,、聯(lián)網(wǎng)PC等等，它如何能處理這么大的頻段組合的復雜性,，這是一個很重要,、很大難度的課題，但也是一個必須要解決的問題,，如果能解決得比較好將是一個重大的優(yōu)勢,。

圖3 全球不同地區(qū)頻段的差異化和頻段組合的復雜性

驍龍X60在射頻前端濾波器中采用了一項新技術(shù) —— Qualcomm ultraSAW 濾波器技術(shù)。Qualcomm ultraSAW 薄膜式聲表面濾波器技術(shù)是一項基礎(chǔ)科技創(chuàng)新,，能夠提升濾波器的核心性能,。射頻濾波器將手機發(fā)射和接收的無線電信號從不同頻段中分離出來。

手機中濾波器數(shù)量增加是必然趨勢。從手機信號的收發(fā)角度來說,，接收信號一般都是有分級的,，可以一路收，但一般至少是兩路收,。從 LTE 開始至少是兩路收,，到了 5G 可以達到四路收，每一個頻段每收一路基本上就需要一個濾波器,。另外,，發(fā)射鏈路也需要濾波器，數(shù)量根據(jù)發(fā)的路數(shù)而定,，目前一般是發(fā)一路,，SA 模式下能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)兩路。從頻段角度而言,，采用濾波器的具體數(shù)量也受具體頻段的影響,。此外，現(xiàn)在手機可能要同時支持 10 個或者30個不同的 5G 頻段,，因此還需要根據(jù)頻段的類型和組合選擇濾波器,。

高通 ultraSAW 射頻濾波器能夠提供更高的性能，更廣的覆蓋范圍,，支持更多的應用場景,，能夠?qū)崿F(xiàn)將插入損耗提升整整 1分貝（dB），可在 600MHz 至 2.7GHz頻率范圍內(nèi)提供高性能支持,，并帶來一系列優(yōu)勢：

· 出色的發(fā)射,、接收和交叉隔離能力
· 高頻率選擇性
· 品質(zhì)因數(shù)高達 5000
· 極低插入損耗
· 出色的溫度穩(wěn)定性，維持在個位數(shù)的 ppm/開爾文范圍內(nèi)的極低溫度漂移

第三代毫米波天線模組

為了配合驍龍X60調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng),，高通還推出了面向智能手機的第三代毫米波天線模組,。這個模組集成了毫米波射頻鏈路上的所有元器件，包括收發(fā)器件,、射頻前端器件，還有毫米波天線陣列,。

在驍龍X55中搭配的是高通第二代毫米波模組 QTM525,。使用 QTM525，高通已經(jīng)能支持客戶做出厚度僅為8毫米的支持 5G 毫米波的商用手機,。

與QTM525相比,，QTM535 毫米波天線模組尺寸更小、性能更優(yōu),，能夠支持所有全球更大范圍的毫米波部署,。隨著手機外形越來越輕薄，以及全面屏,、可折疊等新的手機設(shè)計出現(xiàn),，對手機的ID 和結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求,。要求支持毫米波的手機外形更加輕薄，QTM535能很好地支持這樣的手機設(shè)計,。

驍龍X60的兩個全新的關(guān)鍵特性

支持VoNR將是5G手機的必備特性

驍龍X60調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)支持Voice-over-NR（VoNR）,，加速向 SA 模式的演進。驍龍X60在實現(xiàn)業(yè)界首次支持聚合全部主要5G頻段及其組合的同時,，還能夠支持非常高的速率,，下行速率最高達7.5Gbps，上行速率最高達3Gbps,。

驍龍X60調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)支持Voice-over-NR（VoNR）,，加速向 SA 模式的演進。首先來說說非獨立組網(wǎng)（NSA）和獨立組網(wǎng)（SA）,，這是2019年討論的比較多的5G網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的概念,，4G和5G部署的初期，網(wǎng)絡(luò)的核心采取同一架構(gòu),，既包含接入網(wǎng) （RadioAccessNetwork）,，也包含核心網(wǎng)（Core Network）。5G部署初期,，接入網(wǎng)部分換成5G設(shè)備,，核心網(wǎng)還使用4G，這樣的組網(wǎng)方式叫NSA,，在NSA模式中需要依靠一定的4G核心網(wǎng)能力,。隨著時間的發(fā)展和技術(shù)的成熟，核心網(wǎng)和接入網(wǎng)都必將是5G的組網(wǎng)方式,，這便稱之為SA,。在SA 模式中5G可以獨立工作，SA 模式下的網(wǎng)絡(luò)連接為 5G NR 專有鏈路,，而無需 LTE 錨點頻段來支持 5G 數(shù)據(jù)鏈路,。全球幾乎所有 5G 網(wǎng)絡(luò)最初都是以非獨立組網(wǎng)（NSA）模式部署起步的。據(jù)高通預測,，全球運營商將在 2020-2021年間加快 5G 部署,，擴大覆蓋范圍，持續(xù)增加網(wǎng)絡(luò)容量,，并平滑地過渡到 5G SA 模式,。

接下來，我們再具體看看智能手機的應用,。手機不僅要傳輸數(shù)據(jù)也要能接聽電話,、撥打電話，目前全球所有5G手機的語音通話功能都是依靠4G VoLTE。隨著5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將從NSA向SA演進,，待SA部署完成后,，整個網(wǎng)絡(luò)里的各個網(wǎng)元基本上都是支持5G的，沒有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以支撐4G業(yè)務,，所以必須采用5G來支撐語音通話,，支持VoNR就成了5G手機必備的特性。驍龍 X60 所支持的關(guān)鍵功能,， 例如毫米波-6GHz 以下聚合,、6GHz 以下頻段 FDD-TDD 聚合、新空口承載語音 （VoNR）以及動態(tài)頻譜共享（DSS）,，都將幫助運營商加速向 5G SA 模式的演進,。

載波聚合是5G發(fā)展的重要技術(shù)

高通認為，從現(xiàn)在開始到后續(xù)幾年,，5G全球部署和用戶體驗提升的一個重要支撐技術(shù),，就是載波聚合，這包含了6GHz 以下內(nèi)部,、6GHz以下和毫米波之間的聚合,。其實，高通在驍龍X55上就已經(jīng)提供了一些支持,，驍龍X60將這種支持提升到了另外一個高度,。

驍龍X60做了非常完整的、各種組合的載波聚合的支持,，它能支持全球所有主要頻段5G的載波聚合的要求,，給5G的部署提供巨大的靈活度。

- · 首次支持5G毫米波-6GHz以下聚合
· 首次支持6GHz以下頻段的5G TDD-FDD載波聚合
· 支持5G FDD-FDD載波聚合
· 支持5G TDD-TDD載波聚合

如果能夠把5G頻譜中6GHz以下以及毫米波的不同頻段有機地組合在一塊,，就能提供更好的用戶體驗,，更好的識別率、覆蓋率,、網(wǎng)絡(luò)容量等,。毫米波和6GHz以下頻段隨著頻譜的升高或降低，它的頻寬,、速率還有覆蓋性都會發(fā)生變化,，各具特性，載波聚合可以靈活地根據(jù)實際可用的頻譜來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的特性,。比如毫米波的一個載波大概是100MHz，在毫米波內(nèi)部進行載波聚合可以做到4個載波,、8個載波的聚合甚至更高,，隨著時間的演進將支持更多的聚合。而6GHz以下頻段TDD一個載波是100MHz，F(xiàn)DD一個載波是20MHz或者更高一點,。目前,，高通不僅能夠支持6GHz以下TDD、FDD內(nèi)部的載波聚合,，也可以在TDD和FDD之間進行載波聚合,，還支持6GHz以下和毫米波聚合。

截至2020年初,，目前的5G部署圍繞著6GHz以下頻段的NSA模式,，這種模式在美國、中國,、歐洲,、韓國和澳大利亞已經(jīng)部署；同時,，美國在2019年開始部署毫米波,，歐洲、日本,、韓國也將在2020年開始,。頻段的使用需要國家來劃分，頻段就緒也需要一定的時間,，所以在5G部署初期不同國家頻譜的使用不同,，毫米波和6GHz以下頻段部署的時間也不同。在6GHz以下FDD,、TDD頻譜都得以部署以后,，為了追求更好的性能、更好的體驗,，各個國家和地區(qū)還會開始6GHz以下內(nèi)部TDD+TDD,， FDD+FDD， TDD+FDD各種各樣載波聚合的部署,。在這種情況下,，5G要大發(fā)展，終端的調(diào)制解調(diào)器和射頻的靈活度,、對不同頻段組合的適應性就變的特別重要,。

高通是全球5G部署中的重要角色之一，備受業(yè)界認可,。尤其在毫米波領(lǐng)域,，一直引領(lǐng)著毫米波技術(shù)的發(fā)展，不僅率先實現(xiàn)了移動毫米波的商用,，而且率先推出了能夠支持目前全球所有商用毫米波頻段的 5G 解決方案,。最新發(fā)布的驍龍X60,，帶來了毫米波與6GHz 以下聚合的全新特性，再次提升5G網(wǎng)絡(luò)和終端的性能,，加速5G全球部署,。據(jù)高通分享，今后每年在調(diào)制解調(diào)器及射頻系統(tǒng)上,，都會有一個大的宣布,。

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