根據GSMA協會調查顯示,全世界截至2019年12月5G商用網路的電信業者共有56個,其中有54個業者都以Sub-6GHz頻段為主,而進行到12月25日的台灣5G頻段競標,3.5GHz頻段的標金是28GHz頻段的數百倍。毫米波要發揮高速優勢與基礎建設關係密切,待5G網路建設更加普遍成熟,才是推展毫米波應用的最佳時機。
對此,資策會M I C資深產業分析師兼產品經理韓文堯表示,市場普遍認為聯發科此一策略有利於搶占5G先機,因為5G投資成本相當高昂,因此當然選擇較具成本效益、商機的市場先投入。雖說高通的S865和S765系列可支援Sub-6G H z和毫米波,但就現實面而言,5G毫米波商用國家仍是少數。以中國為例,目前5G商用也是先以Sub-6G H z為主,毫米波應用至少要等到2022年,因此中國的手機業者事實上可於後兩代的產品再支援毫米波應用。換言之,在目前Sub-6GHz先行的情況下,手機製造商會思考是否真需要選擇Sub-6GHz和毫米波並行的處理器,實際設計還需要騰出更多空間容納毫米波天線(圖2),並考量成本、功耗問題。
Sub-6GHz最大的優勢是網路布建容易與LTE系統接近、成本低、訊號覆蓋性好,可以快速普及5G,李宗霖強調,Sub-6G Hz的物理特性跟天線設計比較接近LTE,比毫米波更容易導入手機。Sub-6GHz功耗也比毫米波好,整體使用者體驗較好,毫米波訊號衰減快,在手機與基地台視線(Line Of Sight,LOS)範圍之外傳輸距離不到100公尺。Sub-6GHz天線設計與4G天線設計類似,只是頻段不同,採用高頻特性較好的LCP或FPC,一般手機天線設計廠都可以做。
另外,為維持訊號完整性,毫米波天線與射頻前端(RF FrontEnd, RFFE)元件如功率放大器PA)、濾波器、交換器會採用高整合設計,李宗霖說明,毫米波天線做在晶片的封裝上稱為AiP(Antenna in Package),製程跟設計難度加大,傳統手機天線設計廠很難切入,量測/校準都都需要特別的儀器設備跟暗室。此外,mmWave在耗電量、手機設計難度都比Sub-6GHz高很多,所以mmWave手機成本短期內很難下降,目前市面上也很少手機支援毫米波。
手機空間/耗電錙銖必較SoC設計具優勢
而在系統設計上,高通的旗艦產品採用應用處理器S865與數據機X55分離的設計引發高度關注,在5G時代SoC是不是較不具彈性?或為牽就系統運作而犧牲部分效能?李宗霖認為,採用SoC的主要目的,在於達成系統產品輕薄短小、省電、散熱佳、品質高等優點。要能整合成一顆單晶片的過程中最關鍵、最困難的技術問題在於發熱問題,採外掛式的兩顆晶片模式是為了功能好的說法是說不過去的,以一般工程常理推測,溫度控制、續航提升和訊號穩定性方面,SoC都要明顯優於多晶片式設計。