一颗芯如何做到润物细无声

约在2000年,当第一批大众开始体验互联网的时候,有一种声音对当时的网民来说,可以称之为是 “悦耳的噪声”。

为什么说噪声“悦耳”,是因为每当这些高低起伏的噪声响起的时候,就表示有个设备已经将计算机连接到网络,网民就可以开始“冲浪”了,而这个设备,就是“调制解调器”。

当时调制解调器的原理,是把计算机的数字信号,翻译成可沿普通电话线传送的模拟信号,再被另一端的另一个调制解调器接收,并译成计算机可理解的数字信号。换言之,调制解调器就是两台计算机通信的桥梁。

因为早期互联网玩家太熟悉“调制解调器”了,大家甚至直接叫它的英文名Modem音译过来的昵称——“猫”。

正是这些“猫”所承载的互联网,拉近了人们的距离,让半个世纪前麦·卢汉设想的地球村成为可能。根据《中国互联网发展报告2023》数据,国内网民规模截至年中已达10.79亿人,互联网普及率达76.4%。国家数字经济规模也已随互联网的蓬勃发展,达50.2万亿元,总量居世界第二。互联网已经深度融入日常生活和经济生产的每一个角落。

时过境迁,调制解调器的样貌和原理当然已经发生了翻天覆地的变化,但是“猫”一直在孜孜不倦地履行着自己的使命。就在不久前,世界互联网大会乌镇峰会迎来了它的第一个10年。在这场颇具里程碑意义的会议上,有15项科技成果拿到了“世界互联网大会领先科技奖”。其中之一的获奖选手,就是高通推出的“全球首个5G Advanced-ready调制解调器及射频系统”——骁龙X75

骁龙X75,可以理解为是进化升级后的“猫”。

连接才是硬道理,移动时代更如此

如同手机过去20年经历了翻天覆地的变化一样,装进手机里的调制解调器也早已经焕然一新。

由于智能手机内部空间寸土寸金,这就对于核心部件的集成能力提出极高要求,但说是集成,并非排列组合那么简单。比如,骁龙X75的全称是5G调制解调器及射频系统,俨然自己就是一个小王国。它把调制解调器与相关功能模块的信号处理器、信道编码器、数字信号处理器和接口等,整合在了一块叫做基带(Baseband)的芯片中。这些模块互相协作,从而实现通话、短信和上网等所有连接功能。

从当年的一个外置于计算、体积相当于好几部手机的盒子,如今在集成了更多功能之后,却可以置于指上,技术的进步可见一斑。

当然,对于骁龙X75来说,它最突出的两个特性,也是当下最关键的两项技术,那就是:5G+AI

首先在5G方面,骁龙X75支持5G Advanced-ready。所谓5G-Advanced,意指5G的第二轮创新。3GPP5G标准定义为Release 15Release 20六个阶段,其中R15R175G标准的第一阶段,R18R205G标准的第二阶段,后者正是5G Advanced5G-A)。

5G-A作为5G的下半场,目标直指泛在万兆和千亿连接能力,更被用于推进一系列的技术创新,如蜂窝物联网、AI自智网络、无线云网算业一体网络等,这些都是支撑数字经济发展的关键力量。而骁龙X75是全球首个支持5G Advanced-ready的调制解调器和射频系统,支持R18相关的新特性和新功能。显然,这会极大程度助力开启5G的下一阶段发展。

另外,对于网络设备来说,网络性能自然是王道。骁龙X75通过创新的频谱聚合能力、更高阶的调制方式等特性,支持商用芯片端到端10Gbps 5G下行传输速率,并创造了Sub-6GHz频段全球最快的5G传输速度纪录。而且,骁龙X75还实现了全球首个在FDD频段运行两路上行载波和四路下行载波并发的5G载波聚合连接,为未来提升5G性能和灵活性铺平道路。

其次,骁龙X75也全面拥抱5G+AI5GAI是当前通信与计算领域的两个技术制高点,同时二者也是相互成就的,而高通公司也在很早以前就开始提到5GAI”的结合。

早在20195G牌照发放之际,高通中国区董事长孟就在2019 MWC上海期间分享了关于5G未来的思考。他认为,5G开启的是一个继工业时代和信息时代之后的全新时代,高通将其称之为“发明时代”。这个全新的时代将推动前所未有的创新,丰富人类的生活。在这个发明时代中,5GAI是主旋律。

具体到骁龙X75,它是5GAI的集大成者——不仅是首个采用专用硬件张量加速器(第二代高通5G AI处理器)的调制解调器及射频系统,更将AI性能提升至前代产品的2.5倍以上,支持更高阶的矩阵处理和更复杂的AI模型;而且还引入第二代高通5G AI套件。

植入更强大的高通5G AI套件所带来的性能是显著的,它拥有全球首个传感器辅助的毫米波波束管理,带来高达25%的接收功率提升;同时拥有第二代AI增强GNSS定位,带来高达50%的定位追踪精度提升,尤其是在人流密集的城市峡谷环境、停车场或者周围有很多建筑物遮挡的环境中,这些特性会显著改善用户体验。

是高端操作,也是基本操作

有观点认为,骁龙X75是高通在5G时代的一张王牌。这是事实,不过这也是高通的基本操作。

由于芯片设计极其复杂,需要在半导体技术、通信网络标准适配、基带芯片专利技术、通信网络技术等多领域有深厚的技术积累和研发投入,因此世界上具备高性能基带研发能力的厂商寥寥无几。

2016年,高通推出第一代5G基带骁龙X50,就一直创造了全球最快的5G传输速率,并且至今仍然保持着这一纪录。2019年中国5G牌照发放,高通逐年推出骁龙X55、骁龙X60、骁龙X65、骁龙X70、骁龙X75,每一代都有独特创新。

从骁龙X75开始,高通不拘泥于公布5G基带芯片的上下行峰值速率的理论数值,而是把重点放到如何实现这些峰值性能。比如今年10月份,高通携手诺基亚贝尔首次实现基于商用芯片的端到端5G 10Gbps下行传输速率里程碑。该测试采用5G NR独立组网双连接(NR-DC,即FR1+FR2 DC),FR2频段采用基于26GHzn2585G毫米波频段的4X200MHz载波信道,FR1频段在外场采用基于3.5GHzn78)的100MHz带宽,以及大下行帧结构,合力实现超过万兆比特每秒(10Gbps)的单用户下行峰值速率。

而且,为了进一步普及5G,高通还基于骁龙X75推出了5G参考设计和固定无线接入平台,加速推动5G在众多终端品类和垂直行业的应用。而合作伙伴也给了高通信心,仅在骁龙X75发布两周内,移远通信、美格智能、广和通等多家中国厂商就推出了搭载骁龙X755G模组,支持广泛行业快速迈入5G Advanced阶段。

短短几年间,5G从无到有,可以说在5G普及的每一个阶段,都有高通这家公司的身影。而通信技术的故事不只有技术更迭,也蕴藏着兴替之道。从当初的一个只连接几台计算机的局域网,发展到现在遍布人类社会的超级网络。这些年来,通信技术的广泛普及、快速发展、正是源于它满足了人类本性中相互沟通、相互协作的需求。

正如高通公司全球高级副总裁钱在世界互联网大会乌镇峰会的演讲中,回应了大会的主题:“建设包容、普惠、有韧性的数字世界——携手构建网络空间命运共同体”,钱称,“构筑一个包容、普惠、有韧性的数字世界,关键在于让每个人都能享受到高质量的网络连接,让创新和技术触手可及,让数字世界能够实现可持续发展——5GAI的协同发展,正在推动这一愿景的实现。

面向5G未来,高通已经在与广泛领域的OEM厂商开展合作,推动骁龙X75的更广泛采用,这些领域包括移动宽带服务(热点、固定无线接入和路由器等)、计算、工业物联网和消费级物联网、企业专网等。

一部手机、一台笔记本,甚至是一辆智能汽车,不管是什么终端,只要它有计算需求,有连接能力,骁龙X75都有其使命和作用发挥的地方。

从当年的悦耳“噪声”,到现在的丝滑上网。世界互联网大会的一个奖项,似乎也是一个提醒,提醒我们智能世界里不止有各种APP,也不止有各种终端,赋予这些APP和终端拥有通信功能的“猫”,在这个时代依然散发荣光。

如同经济史学家William Thomson的一段观点:“技术变革就像上帝。人们对它讨论颇多,有人顶礼膜拜,有人拒绝抵制,却没有多少人理解。”这个判断,或许对技术发明者恰好适用,因为他们总是在做当下可能不易理解,但是未来却可能从中受益的工作。

(文章来源:科技行techwalker