通讯技术的进阶

2016-03-10 13:27
CHIP新电脑 2016年3期
关键词:基带载波华为

MWC作为全球最具影响力的专注于移动通信领域的展览会之一,主要包括前沿领域的展览、会议活动、交流体验等内容,像众多科技展一样,MWC已经成为新科技展示的平台,而关注通信领域,又让MWC与CES、CeBIT、Computex等展会的定位有所不同。

世界移动通信大会(Mobile World Congress,MWC) 2016即将于2月22日至25日在西班牙巴塞罗那举办。

其前身为3GSM展,由GSM Association发起并举办,于每年年初(通常为2月)举行,它是全球通信领域最具规模和影响的展会,众多从事通信产业的全球知名企业都将出席这一展会。2008年,3GSM大会正式更名为MWC大会。

就像CES 2016已经被手机、智能穿戴产品所霸占一样,今年的MWC移动通讯展中最大的亮点竟然是几款笔记本电脑和平板电脑。当然,人们口中的最大谈资还是余承东手中的这台MateBook。

扎克伯格意外现身三星在巴塞罗那的发布会,会上他洋洋洒洒地发表了自己对虚拟现实产业未来的看法。

多样化的展会

可穿戴设备、VR/AR产品,甚至各类数码产品频频亮相MWC,使这一历史悠久的“通讯”展会跻身全球最热门消费电子展会行列。以炙手可热的通讯产品为中心,随着相关厂商的产品技术业务向其他类别渗透,MWC的内涵也更加丰富,在这里发布最新技术的厂商也越来越多。

我国的电子产品企业在近年的国际电子展上可谓是数量与权重齐升。本次的MWC依然不例外,华为、联想、中兴等行业领先企业带来了自己的竞争性产品与国际范围内的产品同台竞技,折射出我国相关技术的飞快进步。

4G+即将普及

俗称4.5G的新一代移动通讯标准LTE-Advanced Pro刚刚于2015年年底完成定义,它将是进入5G之前的一个过渡性阶段,就像当年进入4G之前的3.75G一般也是全新时代前的最后一站。

本次展会上,除了华为,高通在MWC前夕高调发布其第六代LTE Modem芯片骁龙X16。目前这款Modem芯片采用分离式设计,即尚未集成于其骁龙处理器中。该款调制解调器采用14nm FinFET制程并集成WTR5975射频收发器,最高可实现20MHz×4的4载波聚合能力,结合QAM 256、4×4 MIMO等技术,在Cat.16模式下实现1Gb/s的下行速率,此外其上行链路也可两载波聚合达到150Mb/s。X16是首款进入商用领域并且速度超过1Gb/s的LTE-Advanced Pro,可谓拉开了5G到来前的最后一次速度大战。虽然独立芯片的模式会使终端产品价格有所提升,不过对于飙指标的旗舰手机产品来说,显然“快”的含义还应包括网络通讯速度。

虽然不如其他几家使用自己基带的“CPU”厂商有名,但是英特尔是不可忽视的基带供应商,其XMM系列产品的最新型号7480集成了X-GOLD 748基带芯片、SMARTi 6T/6Tc收发器、Amp Track 748封包追踪等功能,具备全网通特性,并支持4载波聚合特别是FDD/TDD联合载波聚合,下载速率最高支持Cat.9 450Mb/s,而上传达到Cat.13的150Mb/s。此外,英特尔还推出了面向嵌入式、IoT和智能仪表市场的产品Atom x3-M7272、XMM 7115/7315、XMM 7120M,类型相当丰富。

千亿美元的IoT市场待启动

万物互联将带来整个行业的巨变,而2016年的MWC正处于IoT(物联网)从蓝图开始走向落地的关键时刻。在这一时刻,各类运营商、制造商等通信企业要推出怎样的新概念产品以及技术去迎合这一变革呢?

富士通将在MWC 2016上全面展示物联网(IoT)技术与解决方案。其中包括智慧工程与智慧现场服务、企业级物联网可穿戴设备、智慧制造、智慧城市、智慧农业、移动设备等内容。

MateBook的机会在哪里?

就像CES 2016已经被手机、智能穿戴产品所霸占一样,今年的MWC移动通讯展中最大的亮点竟然是几款笔记本电脑和平板电脑。当然,人们口中的最大谈资还是余承东手中的这台MateBook。

单纯从产品端来看,这款MateBook几乎集合了主流二合一产品的特性,采用铝制机身一体设计,搭载英特尔第六代Core m处理器,机身厚度仅为6.9mm,重量为640g,12英寸2K分辨率的IPS触控屏幕,配置一颗前置500万像素摄像头,内嵌Type-C接口。MateBook与目前二合一业界翘楚以及行业明星产品做对比的话,尽管MateBook占尽价格优势,但如果仅因此就说MateBook取胜也未免牵强。

如果说作为新晋PC领域的华为来讲,这款MateBook只是个试水产品,那么我们来看一下号称完美发布后的余承东要关注哪些项目:首先就是渠道,好的产品要有好的渠道来发展,虽然这几年华为手机线下实体店做得不错,口碑也不错,但卖手机的销售员真的会继续吆喝好华为笔记本电脑么?而且消费者进入手机店买台笔记本电脑回来,是不是有些突兀?第二,消费者认同度。大家都觉得这是个好东西,但不一定要买回来。这就需要华为加大产品差异化、优势化卖点的宣传,最直接的就是自家华为终端应用的体验连续性,毕竟用习惯华为手机的用户这应用层面还是很认可的。但上述两点的成功除了要加大成本的投入外,还需找到良好的市场策划、执行,对于华为来讲任重道远。

虚拟现实大步前进

AR、VR领域这两年势头强劲,在任何电子展上已经不再能将其定位于“小众”,更有说法称:虚拟现实技术是下一代智能电子产品的发展趋势。

LG 360 VR在MWC 2016上亮相。此前,LG已经推出了适配LG G3手机的VR头显。这次LG带来的产品可能会配备位置追踪的功能,这将意味着,LG VR头显与索尼的产品有着相同的思路。另外,宏碁也在MWC上展示虚拟现实原型产品或演示产品。

新技术全面落地

俗称4.5G的新一代移动通讯标准LTE-Advanced Pro刚刚于2015年底完成定义,它将是进入5G之前的一个过渡性阶段,就像当年进入4G之前的3.75G一般也是全新时代前的最后一站。

虽然MWC的涵盖范围已经远不止狭义的通讯设备及终端,但是借助这个平台纷纷亮相的手机产品,总是能引起全球消费者的热议。而人们关心的则是它们背后的创新技术。

作为MWC前后最受关注的产品类别,近年来各手机品牌已经逐渐将上半年的新品发布集中于此,而9月初的IFA则是下半年旗舰集中亮相时间。借CES亮相的热气,多数厂家选择在MWC上正式发布新产品,特别是以技术为卖点的产品;相比之下,IFA瞄准圣诞季销售的意味更浓。

英特尔是不可忽视的基带供应商,其XMM系列产品的最新型号7480集成了X-GOLD 748基带芯片、SMARTi 6T6Tc收发器、Amp Track 748封包追踪等功能。

2015年4月,20MHz×3的载波聚合站间下载速率就被华为和香港HKT的实验网络推向450Mbs水平,为当时的全球最“快”。

5G临门

无线通讯技术的快速更迭,带来了诸多相关领域的从无到有、逐渐兴盛,其中最具代表性的包括IoT、IPv6等。速度方面,全球部署不过3年的4G LTE已经不能满足需求,在5G到来之前,各种更新后的技术已经崭露头角。

Flexenable独辟蹊径,推出OLCD柔性屏幕,和OLED柔性屏幕相比,OLCD分辨率、尺寸、功耗和价格接近传统LCD。

4G+相关模式LTE-A Cat.6刚刚在国内开始试商用,实现百兆量级的移动通讯网络速度,而Cat.9的部署和LTE-Advanced Pro定义的完成,将大大加快新型网络建设。LTE-A Pro最高将实现5个20MHz信道的载波聚合,理论速度将接近5G所标的千兆级别,而已经开始在全球部分网络部署的Cat.9 20MHz+20MHz+15MHz 及20MHz×3载波聚合,已经可是实现410Mb/s及450Mb/s的诱人性能。

借助3CC(3载波聚合)和QAM(正交幅度调制)256等技术,早在2015年2月,华为就和英国移动运营商EE实现了410Mb/s的下载速率,不过当时的模式是20MHz+20MHz+15MHz。而之后的2015年4月,20MHz×3的载波聚合站间下载速率就被华为和香港HKT的实验网络推向450Mb/s水平,为当时的全球最“快”。不过,对多数移动运营商来说,频谱资源紧张而且昂贵,因此3CC模式很难在实际环境中广泛使用。相比之下,主流的LTE网络仍在使用QAM 64方式,而相同频段下,升级为QAM 256将带来1/3的速度提升。MIMO(多入多出)天线技术就显得更为现实,而通过部署4天线实现4×4 MIMO,就可以实现单个20MHz频段速率翻番的效果。

看不清的屏幕

在备受关注的智能手机领域,有评述说,三星的明星旗舰机型Galaxy S7没有在屏幕分辨率上更上一层楼,而停留在2K分辨率是一种创新缺失。姑且不论三星如何考虑,单从屏幕角度来说,S6 Edge甚至更早一些的Note Edge所带来的曲面(确切的说,应该叫“曲边”)屏是一年以来屏幕层面最大的技术革新。虽然索尼已经推出了采用4K屏幕的Xperia Z5 Premium,但是其4K模式只有在特定场景下才能使用,而多数时候需要考虑能耗、性能等方面因素,实际分辨率维持在1080p水平,甚至还低于目前高端机型普遍配备的2K屏幕。从短期来看,手机上不到6英寸的屏幕使用4K屏幕的确有些得不偿失,提高复杂光线环境中的可视效果、优化色彩、降低功耗的需求更为迫切。

骁龙820使用了最后一代高通自主架构,但从CPU到GPU辗压一切对手。

压力感应屏幕是屏幕方面的另一大创新方向,除了已经在iPhone 6s/6s Plus上广泛配备之外,Android阵营也已经有华为(Mate S)、中兴(AXON mini)和金立(S8)等多家厂商推出了相关的产品。不过,即便是Android 6也未将其作为原生特性支持,从CHIP的测试来看,就算是软件生态相对完善一些的华为EMUI,不仅只有一个版本的系统,同时也只有个别几个原厂应用支持桌面或部分操作层面的压感应用,第三方应用暂无对压感特性的支持,软件生态的缺失极大限制了压感应用,由此可见并非技术因素限制了它的发展。

采用积层型CMOS的Exmor RS IMX318采用了1/2.6英寸的尺寸,更小但是成像质量更好。

在曲面屏方面,三星尚无计划开放其产品给第三方厂商,而真正对此类屏幕有迫切需求的是可穿戴设备等小屏幕产品,OLED屏幕在这种需求下正快速发展。不过,Flexenable独辟蹊径,推出OLCD(有机液晶显示屏,Organic Liquid Crystal Display)柔性屏幕,和OLED柔性屏幕相比,OLCD分辨率、尺寸、功耗和价格接近传统LCD,目前表现远优于OLED产品,因此其使用领域更广,远超小屏幕的可穿戴设备领域,18个月后采用此技术的柔性电子书就可能出现在市场上。

CPU升级

从PC到手机,CPU都是最容易被拿来进行比较的零部件,相对于x86市场的稳定格局,ARM市场可谓竞争激烈,苹果、高通、三星、海思、MTK,甚至英伟达,均各自身怀本领。而终端产品的表现如何,很大程度上依靠CPU的表现。苹果A9已随iPhone 6s在2015年10月上市,华为海思麒麟950随Mate 8在2015年11月上市,而高通骁龙820、三星Exynos 8890以及发布已半年有余的MTK Helio X20则会在今年年初陆续上市。多核心、A72高性能核心、新一代GPU以及基带芯片,是这些新产品的竞争重点。

在上代产品810吃够了过热苦头的高通,在820的发布上十分谨慎,虽然不断释放出高性能、低功耗的数据,但一直非常低调地从未说过“碾压”、“秒”过竞争对手。但其最后一代自主核心Kryo和GPU Adreno 530的组合仍然令人期待,自主设计的CCI(高速缓存互连系统)、ISP(图像信号处理器)和基带芯片,更是能够拉开与竞争对手距离的秘密武器。820集成的是比骁龙X16略低的X12基带芯片,支持Cat.12/13模式,下行和上行速率分别达到600Mb/s和150Mb/s,不激进但绝对领先。

发布和上市时间更早一些的海思麒麟950基本采用ARM公版设计,CCI-400、Balong 720(Cat.6)、4核心的Mali-T880 MP4在硬件规格上都不具备优势,好在全新设计的双14bit ISP与索尼IMX 230影像传感器配合不错,台积电16nm FF Plus制程工艺功耗控制良好,使独家装备此CPU的华为Mate 8手机可以保持半年左右的市场领先优势。在MWC上,华为把发布新产品的重点放在了MateBook二合一电脑上,期待中的P9手机并未露面,新处理器也没有了声音。

随Galaxy S7一起正式亮相的Exynos 8890目前也是三星独家使用,按照惯例,其真正开售时间要到3月中。这款大量采用三星自主设计的新产品,在早先泄露出的测试中表现起伏,最新的结果是其性能成绩超过高通骁龙820。Exynos 8890也配备了支持Cat.12/13的Shannon 335基带芯片,虽然目前依据网络情况只标注到LTE Cat.9,但随着通讯网络的升级,未来将进一步开放更高性能的网络。

和单反拼了

虽然诺基亚早已推出过采用PureView技术的4 100万像素手机,但是无论1/1.2英寸的CCD还是1.4μm的像素尺寸,都不是市场的主流(1.12μm)。索尼的IMX系列CMOS近乎垄断着智能手机旗舰机型,而除了自家的新一代旗舰机型Xperia Z5 Premium用上了2 300万像素的IMX 300影像传感器外,其他厂商只能拿到2 000万像素的IMX 220/230。

如今,索尼正式公布了商品化后的新一代手机影像传感器IMX 318,这款隶属于Exmor RS系列的积层型CMOS芯片规格与Z5上所使用的型号有着微小的差异,有效像素为2 250万(5488×4112,Z5最大有效像素为2280万,5520×4140),不出意外的话索尼下一代旗舰产品“Z6”将率先使用它。

IMX 318有着强悍的硬件规格,虽然尺寸从IMX 230的1/2.5英寸、1.12μm像素尺寸缩小为1/2.6英寸、1μm像素尺寸,但是索尼宣称其低光灵敏度更高、图像质量更好。另外,该芯片融入了快速混合式对焦(反差对焦+相位对焦)和3轴电子防抖功能,最短对焦时间仅需0.03s(60fps视频拍摄条件下最快可达0.017s)。除了稳定图像之外,IMX 318还可同时纠正镜头变形;并支持2 250万全像素视频拍摄,静态照片和4K@30Hz视频拍摄同时完成且可无缝切换,可谓非常强大。这样的特性用在手机上都有些浪费,装在无人飞行器上航拍对提高视频质量和降低飞行器重量都颇有意义。

虽然规格和特性大幅提升,但是得益于C-PHY 1.0/D-PHY 1.2影像传感器接口标准的引入,IMX 318的数据传输速度也大大提升,而芯片功耗进一步下降,再加上芯片体积的缩小,这对优化智能手机设计的益处颇多。

除了IMX 318,三星Galaxy S7/S7 Edge使用的1 200万像素的摄像头是另一款索尼的新产品IMX 260。虽然其像素数量不高,但是IMX 260有着更大的1/2.5英寸CMOS,造就了更大的1.4μm像素尺寸和全所未有的f/1.7超大光圈,在更快速的Dual Pixel自动对焦系统帮助下,实现更为出色的弱光拍摄效果以及噪点控制更好。

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