5G基站芯片的新競爭

編者按：本文來自微信公眾號「半導體行業觀察」（ID:icbank），作者：蔣思瑩，36氪經授權發佈。

據相關報導顯示，前高通首席執行官Paul Jacobs和高通前首席技術官Matt Grob加入了5G蜂窩創業公司EdgeQ，擔任其顧問委員會成員。

該報導中顯示，EdgeQ計畫通過使用和擴展開放式硬件RISC-V設計，將5G蜂窩基站的總體擁有成本（TCO）降低一半，該方法也是有效地劃分傳統的封閉式芯片方法與Open RAN之間的差異。

從這則消息中看，Open RAN正在受到5G基站市場的青睞，而這也為芯片廠商們打開了新的競爭賽道。

Open RAN是什麼

眾所周知，在4G向5G演變的過程當中，基站是其中的一個關鍵。從全球佈局5G基站的情況上看，中國和歐洲的移動網絡設備製造商起到了至關重要的作用。華為、愛立信、諾基亞、三星、中興等企業也圍繞著5G通訊設備市場展開了競速。

其中，華為在5G時代的強勢崛起，引起了行業的注意。與此同時，美國政府方面也頻頻表示，鼓勵美國電信設備製造商在5G技術上攜手合作，以提供替代華為在其本土的產品。而在這個過程當中也促成了5G基站發生了一些變化——一種被稱作為開放式無線接入網（即OpenRAN）的技術出現在了行業當中。

據相關報導顯示，傳統基站的BBU和RRU往往都來自同一家廠家，而OpenRAN卻讓運營商可以從A供應商採購軟件，從B供應商採購COTS服務器，再從不同的供應商採購RRH設備，來實現模塊化組站。在2019年，OpenRAN試驗開始啟動之時，就有業界認為，這是在挑戰華為、愛立信、諾基亞等傳統設備商巨頭，甚至可能將威脅巨頭們的主導地位。

在5G基站建設成本的壓力之下，這種模塊化的方案確實贏得了市場的青睞，至此以後全球移動網絡運營商也一直在推動5G採用Open RAN架構，但模塊化的方案也同樣也帶來了額外的技術複雜性和測試要求。

為了進一步推進Open RAN在5G基站中發揮價值，電信基礎設施項目(TIP)作為一個獨立的聯盟開始著手推進與此相關的事宜。根據其官方網站的報導顯示，OpenRAN的主要原則包括：

1. 在基於GPP的中立廠商平台上分解RAN HW和SW

2. 開放接口——使用供應商中立的硬件和軟件在組件（例如RU / CU / DU / RIC）之間使用開放接口規範的實現。

3. 多種架構選項，包括

• 在SW和HW級別進行分解的全集成RAN

• 具有RU，BBU（DU / CU）的拆分RAN

• 具有RU，DU和CU的拆分RAN

• 帶有集成RU / DU，CU的分離式RAN

4. 靈活性——多供應商解決方案為運營商提供了多樣化的生態系統，可為他們的2G / 3G / 4G和5G部署選擇最佳選擇

5. 在Bare Metal或虛擬化或容器化平台上實施的解決方案

6. 通過採用新技術（AI / ML，CI / CD等）進行創新

7. 供應鏈多樣性

由此，半導體作為5G基站當中的重要組成部分，OpenRAN的到來也為芯片廠商帶來了新的發展機會。根據市場研究公司Dell Oro Group的數據，OpenRAN硬件預計將佔5G基礎設施市場總量的10％，到2025年將佔全球銷售額的約50億美元。

芯片玩家加入了這個市場

針對5G基站芯片市場，也有不少玩家入了局。從目前市場情況中看，X86、Arm以及RISC-V陣營均屬意這個市場。

X86玩家的積極佈局

去年2月，英特爾正式發佈了其面向5G基礎設施的首款處理器——凌動P5900。據介紹，這是一款面向無線基站的10納米片上系統（SoC），也是5G網絡的關鍵早期部署目標。

根據其官方消息報導稱，隨著英特爾凌動P5900的推出，英特爾將架構從核心拓展到接入網，並一直延伸到網絡的最邊緣。英特爾預計將在2021年成為基站市場的領先芯片提供商，這比早先的預測提前了一年。相關媒體報導稱，按照英特爾的計畫，公司希望在2022年之前贏得40％的移動基站芯片市場，成為基站市場的領先芯片提供商。

另據外媒報導稱，愛立信，諾基亞和中興已經將英特爾的新芯片帶入了產品中，它們也將適用於OpenRAN產品。

除了處理器之外，英特爾還在發佈凌動P5900的同期，推出了5G加速方案Diamond Mesa，這是英特爾首款面向5G網絡加速的下一代結構化ASIC，旨在提供5G網絡所需的高性能和低延遲。據悉該產品同樣適用於Open RAN。

值得注意的是，美國Dish Network於去年與英特爾達成合作關係，Dish計畫會將英特爾的 5G 基礎設施技術整合到公司的虛擬化、Open RAN 5G網絡中。據公開資料顯示，Dish表示已經選擇了英特爾Xeon Scalable Processor、英特爾Ethernet 800系列網絡適配器 、英特爾 vR AN Dedicated Acclerator ACC100和英特爾FlexRAN軟件參考架構。而隨著該合作的達成，英特爾也成為了Dish即將推出的採用虛擬化架構和Open RAN元素從零開始構建的無線網絡的最新供應商。

另外，英特爾還與VMware進行了合作，意在打造面向虛擬無線接入網（RAN）的集成軟件平台，加速現有LTE和未來5G網絡的部署。據悉，英特爾和VMware正在與通信服務供應商以及電信設備製造商、原始設備製造商和無線接入網軟件供應商密切合作，在交付虛擬化解決方案時加快上市。其中就包括德國電信，據公開消息顯示，德國電信已經在測試由VMware和英特爾構建的vRAN解決方案，該解決方案針對實時、低延遲工作負載進行了優化。

Arm玩家開始入局

Arm近兩年來也在除手機芯片以外的領域中進行突破，基站芯片也是Arm陣營的玩家所瞄準的一個市場。

繼去年Marvell推出了以Arm架構為基礎的Octeon Fusion芯片後，上個月，Marvell又推出了Octeon Fusion芯片的一個新系列——Octeon Fusion-O。Marvell表示，該芯片符合名為Open RAN的5G新標準，即開放式無線接入網絡。Open RAN將基站的組成部分分離出來，使所有部件更具互換性，使電信企業能夠以更快的速度和更低的成本擴展5G網絡。

據悉，Marvell推出了一套參考設計，作為將Octeon Fusion-O基帶處理器和其他網絡芯片構建成無線電、分佈式和集中式單元的藍圖。Marvell還計畫將軟件作為其硬件軟件包的一部分推出，使OEM廠商更容易從頭開始構建新的基站。據悉，Marvell已經開始向包括諾基亞和三星在內的領先電信設備製造商銷售Octeon Fusion-O芯片。

去年十月，高通也宣佈進軍5G基站市場，並推出了三款專為5G宏碁站和微基站設計全新SoC，包括高通Radio Unit平台、高通Distributed Unit平台、以及高通Distributed Radio Unit平台，意在幫助在Open vRAN解決方案和目前主導市場的封閉式專用解決方案之間實現性能和功能的對等。

高通進軍基站芯片市場，也是一件在情理之中事，分析人士認為，目前5G基站市場正在從之前的定製化硬件轉型到標準化硬件，在這樣的市場格局下有機會實現標準化芯片的大量出貨，而高通有這樣的基礎。這也為不僅為他們提供了一條新的發展道路，也為市場中的通信設備廠商提供了一種新的選擇。

RISC-V陣營不甘人後

在Arm陣營開始進軍基站芯片的同時，RISC-V作為另外一種開源架構也開始佈局Open RAN趨勢下的5G基站芯片市場。

除了在文章開頭所說的EdgeQ正在佈局基站芯片市場以外，比科奇也於去年8月宣佈採用晶心科技32位RISC-V處理器核心AndesCore™ N25F，並搭配其AE350周邊平台，打造5G小基站分佈式單位（Distributed Unit）系統級芯片。據悉，比科奇為5G open RAN基頻半導體公司，擁有豐富小基站應用研發經驗，其公司總部位於中國杭州，並在中國北京和英國Bristol設有研發工程中心。

值得注意的是，RISC-V進入到基站芯片中將對這個市場將產生一定的影響。眾所周知，無線網絡建設一直是運營商TCO（Total Cost of Ownership，擁有總成本）的最主要部分，大致佔比在60%～70%。而Open RAN之所以受到市場的青睞，有很大一部分原因是成本上的降低。而開放免費作為RISC-V的一大特色，或許能夠在一定程度上降低芯片的成本，而這對於下游的廠商來說也許會產生一定的吸引力。

傳統通信設備廠商對Open RAN的態度

除了上述廠商以外，從近兩年來宣佈加入Open RAN聯盟中的成員中看，其中也不乏一些傳統的通信設備廠商，這其中就包括愛立信、諾基亞和三星。而這也說明了Open RAN 技術已經迅速從一種模糊的網絡規範演變為一種行業趨勢。

Light Reading報導，由市場調查分析公司Signals Research Group發佈的報告內容中稱，AT&T利用三星和愛立信兩家的無線電設備在達拉斯市區部署Open RAN，該網路是由三星的無線電設備與愛立信的基頻設備所組成。

另外根據相關媒體的報導顯示，近些年來三星在基站芯片上取得的成績，也得益於美國對Open RAN的重視，據悉，三星與Verizon、AT&T和Sprint均簽署了5G設備供應協議。三星公司一位高管Derek Johnston在最近的一次展會上表示，三星在美國市場的成功，部分歸功於該公司願意接受像Open RAN技術等運營商新興計畫。

除此之外，諾基亞也於去年5月宣佈加入Open RAN聯盟。據相關報導顯示，除了技術貢獻外，諾基亞還支持繼續制定和執行針對5G及更高版本的開放和安全RAN策略的綜合策略。

從市場部署中看，美國、德國、日本等多個國家均開始部署Open RAN的5G基站。這對於芯片廠商和通信設備廠商來說，這是一個發展的機會。另一方面，他們還可以憑藉此來對抗華為在5G基站市場中佔據的優勢。因此，對於這一塊還沒有「霸主」的市場，也有不少廠商希望加入到這種新的競爭中來。

但從另一方面來看，Counterpoint Research認為，在短期內，開放式RAN的最可能機會是在新建網絡或新興市場中，而新興市場中4G和5G仍處於計畫階段。幾家MNO也在尋求在農村市場部署Open RAN。其他機會包括小型小區部署，尤其是室內部署和4G / 5G專用網絡。但是，隨著5G的成熟以及MNO開始考慮升級和增強其網絡，其他機會可能會打開。

根據此前的報導中看，美國政府擬授權撥款10億美元來替換華為中興等設備，其主要針對的地區也是小型及農村地區移動運營商。由此來看，Open RAN的5G基站或許在其中發揮了重要作用。從長遠中看，如果Open RAN走的是「農村包圍城市」的路線，這或許會對沒有擁抱Open RAN的廠商造成一定的衝擊。

結語

Open RAN的到來為芯片廠商提供了一條進軍數據中心的新路徑。從加入基站芯片市場的玩家中看，無論是英特爾還是Marvell，他們都在芯片領域擁有著深厚的技術基礎，這也說明了，進入這個市場並不是一件十分容易的事。但從另一方面來看，隨著Arm和RISC—V的成熟，越來越多的廠商也將有機會進入這個賽道，這對本土廠商來說，或許也是一個機會。

除此之外，縱然國內還存在著很大的5G市場成長空間，但來自國際廠商的競爭在國內依舊少不了。對於國內相關廠商來說，他們的征途應不止於國內這一方水土，他們也更值得更大更遠的舞台。而顯然，這條路並不好走。

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