來自英特爾(Intel)、聯發科技(MediaTek)以及三星(Samsung)的工程師在國際固態電路會議(ISSCC)在專題演講中揭露5G面對的最新挑戰——特別是毫米波(mmWave)頻段的功耗問題。

在ISSCC上發表這些演講的時機,正值南韓巨擘——三星電子(Samsung electronics)宣佈推出首款5G手機之際。最新的Galaxy S10 5G智慧型手機螢幕尺寸更大並配備強大的電池,但移除了MicroSD插槽,並引發業界工程師的關注。

英特爾(Intel)的一位蜂巢式射頻(RF)工程師Benjamin Jann在發表關於該公司的首款5G收發器進展後告訴《EE Times》說:「毫米波前端目前還存在功耗挑戰 —— 我並不考慮購買首批5G毫米波相控陣列手機」。

聯發科技(MediaTek)資深蜂巢式RF工程師Chih-Chun Tang在發表其先進LTE收發器後表示,「Sub-6 RFIC部份將不會有太大的區別,但是mmWaves所需的散熱和典型的1W功耗都會是問題。」。

兩位發言人分別提出了對於其設計的顧慮。而其競爭對手高通公司(Qualcomm)則為12月展示的三星手機原型提供了基頻晶片和mmWave模組。

英特爾的Jann在發表演講中描述他的團隊在3GPP完成5G NR規範之前,即設計了sub-6GHz和mmWave RF收發器原型,並已應用於2018年奧運會(2018 Olympics)和其他場所的試驗。

英特爾將20%專用於授權MIPI M-PHY核心的28nm製程27.7mm2晶片,用於鏈接收發器與基頻。Jann說,當全部的8通道均以全速運轉時,僅消耗「幾瓦」功耗。英特爾可能會為其將在今年底出樣的商用5G晶片設計自家介面。

Samsung5Gtransceiver

三星的5G收發器目前僅能處理sub-6-GHz頻段

三星則描述了針對5G和傳統蜂巢式網路的14nm商用收發器。它可提供高達3.15Gbits/s的速率和1.27Gbits/s的速率,但僅支援sub-6 GHz以下頻段,尚未支援mmWave頻率。

相較於該公司在2017年ISSCC所描述的40nm先進LTE收發器,這款38.43mm2的裝置尺寸幾乎更大了2倍,但在執行LTE和3G模式時的功耗更大幅降低了。

該晶片封裝14個接收器管線以及2個發送鏈,在1V時消耗的電流僅為30mA,並且仍正針對性能和功耗進行最佳化。

三星RF工程師Jongwoo Lee詳細介紹了這款收發器,但他並未明白表示是否用於該公司的最新手機中。不過,他指出這些手機已在近期推出了。

三星在最近的一場發表會中,推出了三款LTE手機,價格從749美元到999美元不等,並預計在3月8日上市。

相較於其LTE機型,這款5G手機搭載了更大的外殼和電池,而且不再支援可讓用戶擴充更多儲存空間的MicroSD插槽。Galaxy S10 5G手機的尺寸為77.1 x 162.6 x 7.94mm,而搭載4,500mAh容量電池的最大新款LTE手機為74.1 x 157.6 x 7.8mm。

根據銷售地區的不同,該手機採用三星或(可能是)高通的8核心應用處理器。三星8nm Exynos執行速度略低於另一款替代晶片——據推測就是高通採用7nm製程的2.8GHz Snapdragon 855。

這款5G手機還增加了第4顆後置攝影機,可用於拍攝超寬幅照片。LTE手機則支援3顆後置攝影機。

正如預期的,三星還發佈了一款可折疊的智慧型手機 —— Galaxy Fold,預計將在4月26日亮相,價格預計高達1,980美元。它將配備總容量為4,380mAh的雙電池、6個攝影機以及一個7.3吋的折疊螢幕。

三星並未透露S10 5G手機是否支援mmWave頻段。如果支援的話,它可能採用了高通在7月推出的模組。高通和另一家新創公司不久前才發佈增強型mmWave模組。

編譯:Susan Hong

(參考原文:5G Chips, Phones Dial Up Power,by Rick Merritt)