5G基站芯片的新競爭

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(fā)展機會。根據(jù)市場研究公司Dell Oro Group的數(shù)據(jù),OpenRAN硬件預計將占5G基礎設施市場總量的10%,到2025年將占全球銷售額的約50億美元。

據(jù)相關報道顯示,前高通首席執(zhí)行官Paul Jacobs和高通前首席技術官Matt Grob加入了5G蜂窩創(chuàng)業(yè)公司EdgeQ,擔任其顧問委員會成員。

該報道中顯示,EdgeQ計劃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(tǒng)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是什么

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。從全球布局5G基站的情況上看,中國和歐洲的移動網(wǎng)絡設備制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(yè)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(yè)的注意。與此同時,美國政府方面也頻頻表示,鼓勵美國電信設備制造商在5G技術上攜手合作,以提供替代華為在其本土的產(chǎn)品。而在這個過程當中也促成了5G基站發(fā)生了一些變化——一種被稱作為開放式無線接入網(wǎng)(即OpenRAN)的技術出現(xiàn)在了行業(yè)當中。

據(jù)相關報道顯示,傳統(tǒng)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供應商采購軟件,從B供應商采購COTS服務器,再從不同的供應商采購RRH設備,來實現(xiàn)模塊化組站。在2019年,OpenRAN試驗開始啟動之時,就有業(yè)界認為,這是在挑戰(zhàn)華為、愛立信、諾基亞等傳統(tǒng)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,至此以后全球移動網(wǎng)絡運營商也一直在推動5G采用Open RAN架構,但模塊化的方案也同樣也帶來了額外的技術復雜性和測試要求。

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

1.在基于GPP的中立廠商平臺上分解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(guī)范的實現(xiàn)。

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(tài)系統(tǒng),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臺上實施的解決方案

6.通過采用新技術(AI/ML,CI/CD等)進行創(chuàng)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(fā)展機會。根據(jù)市場研究公司Dell Oro Group的數(shù)據(jù),OpenRAN硬件預計將占5G基礎設施市場總量的10%,到2025年將占全球銷售額的約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玩家的積極布局

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

根據(jù)其官方消息報道稱,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(wǎng),并一直延伸到網(wǎng)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。相關媒體報道稱,按照英特爾的計劃,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(jù)外媒報道稱,愛立信,諾基亞和中興已經(jīng)將英特爾的新芯片帶入了產(chǎn)品中,它們也將適用于OpenRAN產(chǎn)品。

除了處理器之外,英特爾還在發(fā)布凌動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(wǎng)絡加速的下一代結構化ASIC,旨在提供5G網(wǎng)絡所需的高性能和低延遲。據(jù)悉該產(chǎn)品同樣適用于Open RAN。

值得注意的是,美國Dish Network于去年與英特爾達成合作關系,Dish計劃會將英特爾的5G基礎設施技術整合到公司的虛擬化、Open RAN 5G網(wǎng)絡中。據(jù)公開資料顯示,Dish表示已經(jīng)選擇了英特爾Xeon Scalable Processor、英特爾Ethernet 800系列網(wǎng)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即將推出的采用虛擬化架構和Open RAN元素從零開始構建的無線網(wǎng)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(wǎng)(RAN)的集成軟件平臺,加速現(xiàn)有LTE和未來5G網(wǎng)絡的部署。據(jù)悉,英特爾和VMware正在與通信服務供應商以及電信設備制造商、原始設備制造商和無線接入網(wǎng)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(jù)公開消息顯示,德國電信已經(jīng)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(yōu)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芯片后,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(wǎng)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(yè)能夠以更快的速度和更低的成本擴展5G網(wǎng)絡。

據(jù)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(wǎng)絡芯片構建成無線電、分布式和集中式單元的藍圖。Marvell還計劃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(jù)悉,Marvell已經(jīng)開始向包括諾基亞和三星在內的領先電信設備制造商銷售Octeon Fusion-O芯片。

去年十月,高通也宣布進軍5G基站市場,并推出了三款專為5G宏基站和微基站設計全新SoC,包括高通Radio Unit平臺、高通Distributed Unit平臺、以及高通Distributed Radio Unit平臺,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(xiàn)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制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(xiàn)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(fā)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陣營不甘人后

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布局Open RAN趨勢下的5G基站芯片市場。

除了在文章開頭所說的EdgeQ正在布局基站芯片市場以外,比科奇也于去年8月宣布采用晶心科技32位RISC-V處理器核心AndesCore™N25F,并搭配其AE350周邊平臺,打造5G小基站分布式單位(Distributed Unit)系統(tǒng)級芯片。據(jù)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(fā)經(jīng)驗,其公司總部位于中國杭州,并在中國北京和英國Bristol設有研發(fā)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(chǎn)生一定的影響。眾所周知,無線網(wǎng)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,大致占比在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,而這對于下游的廠商來說也許會產(chǎn)生一定的吸引力。

傳統(tǒng)通信設備廠商對Open RAN的態(tài)度

除了上述廠商以外,從近兩年來宣布加入Open RAN聯(lián)盟中的成員中看,其中也不乏一些傳統(tǒng)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(jīng)迅速從一種模糊的網(wǎng)絡規(guī)范演變?yōu)橐环N行業(yè)趨勢。

Light Reading報導,由市場調查分析公司Signals Research Group發(fā)布的報告內容中稱,AT&T利用三星和愛立信兩家的無線電設備在達拉斯市區(qū)部署Open RAN,該網(wǎng)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(jù)相關媒體的報道顯示,近些年來三星在基站芯片上取得的成績,也得益于美國對Open RAN的重視,據(jù)悉,三星與Verizon、AT&T和Sprint均簽署了5G設備供應協(xié)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,部分歸功于該公司愿意接受像Open RAN技術等運營商新興計劃。

除此之外,諾基亞也于去年5月宣布加入Open RAN聯(lián)盟。據(jù)相關報道顯示,除了技術貢獻外,諾基亞還支持繼續(xù)制定和執(zhí)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。這對于芯片廠商和通信設備廠商來說,這是一個發(fā)展的機會。另一方面,他們還可以憑借此來對抗華為在5G基站市場中占據(jù)的優(yōu)勢。因此,對于這一塊還沒有“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(wǎng)絡或新興市場中,而新興市場中4G和5G仍處于計劃階段。幾家MNO也在尋求在農(nóng)村市場部署Open RAN。其他機會包括小型小區(qū)部署,尤其是室內部署和4G/5G專用網(wǎng)絡。但是,隨著5G的成熟以及MNO開始考慮升級和增強其網(wǎng)絡,其他機會可能會打開。

根據(jù)此前的報道中看,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(qū)也是小型及農(nóng)村地區(qū)移動運營商。由此來看,Open RAN的5G基站或許在其中發(fā)揮了重要作用。從長遠中看,如果Open RAN走的是“農(nóng)村包圍城市”的路線,這或許會對沒有擁抱Open RAN的廠商造成一定的沖擊。

結語

Open RAN的到來為芯片廠商提供了一條進軍數(shù)據(jù)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,進入這個市場并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。對于國內相關廠商來說,他們的征途應不止于國內這一方水土,他們也更值得更大更遠的舞臺。而顯然,這條路并不好走。

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