5g基站內需要哪些晶片（詳解我國5G基站晶片現狀）

2023-04-23 14:18:43 1

近年來，晶片一直是業界探討的熱點話題。不過，5G基站晶片相對「神秘」，除了部分設備廠商公布先進的7nm/5nm基站晶片研發進展，整體來說並沒有引起過多的關注。

今日，在中國移動2022科技周暨移動信息產業鏈創新大會上，中信科移動技術總監馮亮發表演講，介紹了5G基站晶片的發展現狀，以及5G小站的演進思路。

工藝十分廣泛

根據馮亮介紹，5G基站晶片範圍廣泛，包括CPU、FPGA、交換晶片、電源晶片、時鐘晶片等等。與智慧型手機等消費品追求頂尖工藝有所不同，5G基站作為工業品，對晶片工藝的整體要求並不高，不同的晶片採用各自適應的工藝。

從應用現狀來看，核心的CPU、FPGA、DFE（數字前端）等核心晶片對工藝要求較高，主要採用10nm到28nm的工藝。TRX、DDR4、交換晶片等重要晶片，採用19nm到28nm工藝。而一些配套器件、通用器件，採用一些非常成熟的工藝即可。

常規器件的工藝要求很低，可以全環節自主可控；而工藝要求高的核心器件，抗風險能力弱，需要廣泛的設備廠家支持。馮亮指出，這需要業界聯合對核心器件群培育，降低單一供貨廠家的風險，拉動5G基站晶片全產業鏈提升。

目前，中國移動牽頭成立了信息通信晶片產業鏈創新中心，其中就有一個晶片聯合攻關工作組。該中心參與廠家包括大唐、中興、華為、京信、聯想等設備商，以及大量晶片廠商，匯聚產業資源，推動5G基站晶片開發。

核心器件分析

馮亮對國內企業5G基站晶片的競爭力進行了分析。其中，CPU、FPGA和基帶SoC，國際來看，目前在商用市場用途廣泛，成本、功耗和競爭力具有優勢，普遍的問題是對本土支持和響應速度偏弱。據悉，部分廠家將推出5nm及更尖端工藝的晶片。國內來看，整體能力和集成度相對國際產業存在差距，並拉大功耗和成本差距。同時，入局者眾多，可有效抵禦供應風險。

馮亮介紹，基站商用產品數字器件工藝要求等級高，目前集中在16nm及以上工藝，高端CPU晶片和高端FPGA晶片已用到10nm工藝，而國內產業高端CPU晶片當前是14nm工藝，高端FPGA工藝還在28nm。

基站商用產品模擬器件的工藝要求等級低於數字器件，國外高集成度的射頻收發器件採用28nm工藝，最新的在向16nm突破：國內產業射頻收發器件採用的是28nm工藝。

此外，小功率功放晶片使用GaAs材料的功放，目前襯底基本都是進口，國內產業研究所有研發，處於剛起步階段。其他低集成度器件採用90nm及更低工藝等級器件全環節自主可控，已在商用基站產品批量使用。

5G小站演進思路

在演講中，馮亮也談到了5G小站的演進思路。隨著運營商5G擴展型小基站集採臨近，5G小站即將迎來規模化商用，5G小站平臺的產品成本和功耗是制約未來發展的關鍵，底層晶片自主可控方案對於小站技術演進和產業鏈戰略安全，具有重要意義。

5G小站BBU的演進方向是通用器件向專用器件發展、分立式器件向一體化器件發展，網絡處理單元 (NPU)、物理層處理單元 (PHY)等關鍵單元是重點突破方向。

pRRU方面，面向室內覆蓋場景的5G pRRU產品對晶片低功耗和低成本要求較高，國內產業晶片的產品序列、性能指標、應用經驗等方面尚有差距，亟待提升，數字前端晶片、射頻集成收發器等關鍵器件是重點突破方向。

中國信科同國內產業多家晶片廠家保持溝通，開展低功耗和低成本小站研發。目前已完成立項和前期預研、進入總體方案設計階段，預計2022年末推出低功耗、低成本的小站樣機。

C114通信網南山