对具有5G支持的第一代设备（暂时？）的许多方式进行分析将破坏电话设计中的现有发展
5G已经来了
5G已经在这里，但这并不意味着您必须购买它2019年将是5G的一年-至少蜂窝行业将继续发表这样的声明。 我们将看到来自三星，摩托罗拉和OnePlus等OEM的几款5G智能手机的销售开始，并且运营商将竭尽全力告诉您他们的新5G网络有多酷，尽管广告文字后出现了许多星号。 我想提出一个笑话，以证明有关5G的荒谬炒作水平，但要超越企业董事的真实报价是非常困难的-例如，Verizon声称5G“将极大地改善我们的全球社区”。 更快的移动互联网正在兴起，但是否真的需要为此担心呢？
高通公司最近
发布了有关其2019年芯片的重大
公告 ，由于它是全球最大的智能手机芯片供应商，因此我们可以很好地了解5G未来硬件的外观。 业界正努力将5G描绘成“下一个热门产品”，但来年的5G无疑将是第一代产品的崩溃。 最初的5G用户将不得不接受所有折衷方案。 而且由于您所居住的地方，原则上可能没有5G覆盖，所以最好等一两年。
5G mmWave参考：使用不需要的频谱
从2019年开始，5G是下一代蜂窝网络技术的简称。 带有字母G的整个编号系统始于1990年代，即GSM技术的推出，该技术被称为“第二代” [2 generation]或2G-移动网络技术。 GSM已将最早的网络从模拟更新为数字，因此旧的模拟网络可追溯地称为1G。 从那时起，大约每10年更新一次网络，我们就会获得所有新的G。 这些发展阶段为我们提供了诸如SMS和MMS，基于IP的网络和移动Internet之类的重要内容，并且当然还提高了速度。
如今，现代智能手机在4G LTE上以450 MHz至5.9 GHz的频率运行。 向5G的过渡将包括对现有LTE基础架构的改进，但是5G的定义特征是增加了从24 GHz到90 GHz范围的新频谱。 业界同意将该范围称为毫米波（来自“毫米波”），他们将需要在电话中安装新的熨斗，在塔架上安装新的设备以及电话和电话网络的运行发生重大变化。
mmWave提供了广泛的频谱，但是很难使用我们已经习惯了这样的事实，即这些G网络更新伴随着令人信服的演示文稿，说明在实施之后一切都会变得更好，但是向5G mmWave的过渡不能被称为令人信服的论点。 由于mmWave范围的工作频率远高于LTE，因此具有很多缺点。 与LTE相比，该范围的接收距离更短，穿透障碍物的能力更差。 mmWave信号被建筑物，树木甚至用手阻挡。 mmWave在雨天或雾中效果不佳，在60 GHz时，信号被氧气吸收。 是的，是的-毫米波光谱的一部分被空气阻挡。
考虑到需要克服的障碍数量，在您考虑以下两个关键点之前，mmWave似乎是在其基础上构建移动网络的可怕频谱：频率增加意味着如果一切正常，mmWave具有高带宽和低延迟，因为必要的，最重要的是，该频谱是免费的。 mmWave几乎没有用于任何用途，因为使用它是一件令人头疼的事。 因此，如果您能解决所有实施问题，您将突然拥有一个巨大的工作空间。 这是公司开始谈论mmWave时要谈论的第一件事。 他们说，这整个过程将是极其困难的，而且非常困难，但值得。
LTE出现在2011年，近年来，在减少，加速和改善4G智能手机的性能方面取得了重大进展。 借助5G，我们将大量新的昂贵的5G设备塞入设备中，将使这种技术成熟度损失很大一部分。
独立的5G调制解调器-更多组件，更多消耗，更少电池
如今，几乎所有智能手机都基于单个芯片运行，该芯片被适当地称为“片上系统”或SoC。 这个名字告诉我们，这些是您可以在一个小芯片上创建计算机的主要组件。 通常，一堆CPU，GPU，摄像机的ISP内核，WiFi等。 从技术上讲，该内存不在此芯片上，而是为了节省空间而将其放在SoC的顶部。 存储不是存储在SoC上的主要组件，此外，控制电源，音频，蓝牙，NFC和其他所有组件的微型芯片通常散落在主板上。 然后，主板的任务已经变成将所有东西连接起来并迅速摆脱障碍，因为电话中尽可能多的电池需要装满电池。
最重要的是，智能手机内部的空间非常宝贵，尽管我们无法对SoC，相机，SIM卡或USB端口等组件的大小做任何事情，但是我们可以根据需要更改电池大小。 即，“智能电话尺寸”是指“电池尺寸”。 如果尺寸增加，则电池电量会减少。 任何需要附加组件的东西都会缩短电池寿命。 电池容纳了智能手机的剩余空间（这是对耳机插孔的争论）。
近年来，智能手机制造商
试图说服我们我们不需要耳机插孔，并且将其卸下将降低系统的复杂性并释放电池空间。 Razer主管Tan Ming-Liang Tan甚至
对此进行了量化 ：他说，通过摆脱Razer Phone上的耳机插孔，该公司可以将电池容量增加50 mAh。
为什么在有关5G的文章中这很重要？ 简而言之，5G mmWave将比4G需要更多的铁，这会带来电池尺寸和设备复杂性的所有这些问题。
即使使用高通的新SoC，5G也需要单独的芯片高通公司在4G时代的最大优势是调制解调器。 专有技术和知识产权的结合使该公司成为唯一能够将SoC和调制解调器结合在一个芯片上并以很少的钱在世界范围内出售的芯片制造商。
高通公司是唯一一家提供可负担的SoC +调制解调器解决方案并在全球拥有重要分销网络的公司。
三星在Exynos系列中提供集成调制解调器，但三星设备在美国，中国，拉丁美洲和日本仍使用高通芯片。 华为和联发科技处于相似的位置：他们可以在芯片上制造LTE，但不会在全球范围内分销这些芯片。 Apple为iPhone生产SoC，但为调制解调器使用单独的芯片。 苹果公司离开高通公司的iPhone XS调制解调器，转而使用英特尔的调制解调器，但这在苹果公司和高通公司之间引发了一系列诉讼。
高通公司在某些国家/地区拥有基本的蜂窝专利，并且积极利用其知识产权来保持主导地位。 该公司已经因不公平的专利许可而面临着世界上许多国家的许多公司的众多诉讼，但这并没有影响市场的现实，除了苹果之外，其他所有人都使用高通的调制解调器。
单芯片解决方案在使主板更小，更便宜，更容易，为电池留出更多空间方面具有很大的优势。 如果将所有内容放到一块芯片上，这将节省运行期间的能量，因为通常一个芯片的能耗要少于两个芯片。 多年来，高通用户一直喜欢将SoC与4G LTE调制解调器结合使用，并且该公司利用这一优势来占领市场。 如今，由于几乎所有Android旗舰都使用高通的SoC，因此它实际上已在高端SoC制造商中占据垄断地位。
高通公司最近展示了其2019年的旗舰SoC，即Snapdragon855。尽管该公司花了很多精力来宣传围绕5G Snapdragon 855功能的炒作，但它并未配备5G mmWave调制解调器。 它将像往常一样具有内置的LTE支持，但是电话将需要单独的5G调制解调器-当5G出现时，高通将失去其单芯片优势。 如上文所述，这将意味着电池减少和功耗增加。
我们已经用“第一代网络设备”经历了整个故事。 当开始向4G过渡时，第一批设备也配备了单独的调制解调器-在5G的情况下，我们将看到这种妥协。 最著名的例子是HTC Thunderbolt，这是首款支持Verizon的4G设备。 他将Qualcomm Snapdragon MSM8655 SoC（在简化型号编号之前）与单独的Qualcomm MDM9600 LTE调制解调器一起使用。 这次的Thunderbolt真是一场灾难，因为它所有的新4G设备都捆绑了仅1400 mAh的电池。 电话速度慢，热，有故障，并且很快浪费了电池。 Thunderbolt一直是有史以来最差的手机，而HTC的一位员工甚至
为此道歉 。 如果新的网络设备使用不当，可能会造成灾难。
巨大的高通第一代5G芯片
我不能保证第一代5G设备会像Thunderbolt一样糟糕-从那时起，智能手机的设计发生了很多变化-但是人们仍然担心早期的网络设备。 新的网络设备是新设备，因为它已首次减少到足以装入智能手机的程度。 公司不会等到他们很容易满足尺寸要求后才能发布产品。 当网络设备几乎无法容纳时，他们就开始第二次开发新手机。 这些2019年的设备可能充满了5G的铁-这是现有5G的最大铁。
让我们比较一下使4G和5G网络正常工作所需的内部组件。 关于2019年高通的主要芯片，Snapdragon 855将安装在4G手机中-仅此而已。 它内置了LTE调制解调器，因此不需要单独的芯片，并且LTE的天线是细线，通常集成在主板中。 5G是完全不同的事情：您将需要Snapdragon 855，Snapdragon X50 5G调制解调器，一组天线模块QTM052-这些实际上是芯片，而不仅仅是电线或主板走线。
高通的芯片紧随其后我还没有看过高通公司发布的尺寸为5G或
Snapdragon 855芯片的出版物，但出于习惯，他们将照片上传到美分旁边。 他们应该说：“看看我们的芯片有多小”，但除此之外，它们还具有出色的缩放比例-我们可以将照片上传到Photoshop并以缩放比例获取芯片的图像。
事实证明，第一代5G芯片将非常笨重-至少与其他极小的组件相比。
X50调制解调器和唯一的
RF模块要比整个Snapdragon 855占用更多的空间。请记住，855th完全是SoC，也就是说，计算机正常工作所需的一切以及内置的4G调制解调器，因此，令人难以置信的是，有一个5G调制解调器和一个模块除了存储，RF几乎占用了所有其他关键组件的空间。 到目前为止，4G在芯片上布局整齐，5G将不得不处理海量芯片。
复杂得多的硬件和开发中的许多困难
在12月于夏威夷举行的高通Snapdragon峰会上，公司总裁克里斯蒂亚诺·阿蒙（Cristiano Amon）谈到了为5G创建智能手机有多么困难。 在演示幻灯片之一中，提到5G“成倍地增加”了智能手机的开发。 虽然我认为Amon希望对公司的工程师给予令人钦佩的称赞，但听起来却很恐怖，杀了电池。 复杂性不好。 复杂性很昂贵。
关键不仅在于5G的铁大于4G的铁-您还需要在手机中填充5G的铁才能使其正常工作。 mmWave穿透障碍物的能力很差，以至于用手很容易挡住信号-对于您经常使用的设备，这是一个问题。 为了避免出现“
错误理解”的情况
，高通公司决定在电话中塞入多个5G天线。
因此，您的手机不仅需要Snapdragon 855，X50调制解调器和QTM052天线模块，还需要多个QTM052芯片。 该公司的
规格表明，为规避mmWave的局限性，需要在不同位置放置四个模块，尽管电路的更高级版本可以使用三个。 5G的所有图表均显示四个天线模块-每侧一个。 5G原型
参考设计在顶部，左侧和右侧显示了三个5G天线。 摩托罗拉（Motorola）的5G Moto Mod（这是当今最真实的消费类产品中最接近的），有四个天线：左，右，两个在顶部。
OEM选择哪种配置都没有关系，显然，所有电话都将具有多个天线，并且该电话将能够选择您的手当前未阻挡的天线。 例如，如果您以纵向模式握住它，则您的手会挡住左右天线，并且手机可以切换为上下。 如果使用横向布局，则相反。 5G将独立切换到能够处理信号的天线。
更多的天线-更复杂的内部结构和更少的可用空间。 回到芯片的照片上，我们看到与4G相比，芯片组将占据巨大的数量。 我不知道它们的厚度是多少，但是如果以像素为单位进行测量，那么5G所占面积将是SoC上4G的3.3倍。 对于一个由于占用太多空间而无法再提供耳机插孔的行业，很难证明所有这些额外的5G设备都是合理的。
侧面的天线？ 典型的智能手机四周有金属框-此选项显然不会通过但是，设计电路变得比仅仅将所有组件都放在平板上更为复杂。 需要几个天线来实现一种称为“ 3D波束成形”的技术。 波束形成天线可以检测站并将集中的信号直接发射到该站中，而不是以波的形式发送信号（想象为WiFi符号）。 在这种情况下，电台将检测到您的电话并直接向您发送光束。 高通公司表示，这项技术是5G设备的关键功能，因为集中光束将帮助克服与距离和穿透力相关的毫米波问题。 目前，所有高通规格和所有硬件都说这些天线位于手机边缘与主板垂直的平面上。
如果5G电子产品确实需要将天线的较大表面积放在一边-但就目前而言，所有证据都证实了这一点-这引发了有关设计的一些有趣想法。 如今，无线充电已使手机从全金属外壳转移到玻璃盖，使无线电信号可以通过外壳背面。 由于玻璃不是一种坚固的材料，因此这些手机具有金属框架，从而增强了设计，通常可以从侧面看到。 具有金属边框的智能手机不太可能与侧面的5G天线兼容。 当然，也不能有玻璃框，剩下的就是塑料了吗？ 5G可以开启具有塑料外壳的智能手机时代。 我认为没有其他方法可以使这些侧天线正常工作。
此外，有人将不得不为所有这些额外的5G组件付费，显然，消费者会为此付费。 OnePlus主管刘易斯（Pete Lau）最近
告诉 The Verge，5G将使手机价格上涨200至300美元。 对于一部比4G手机更大，工作更少的手机来说，这是一笔不菲的钱。
5G残酷现实输出
很明显，至少在不久的将来，5G将要求智能手机在硬件领域做出妥协。 与4G手机相比，切换到5G将意味着接受很多妥协-但是我们会得到什么呢？ 在2019年，它只是“可能是更快的互联网”，这取决于与您的位置相关的一大堆变量。 首先，您应该在5G工作的城市，然后应该在可以接收5G信号的特定位置，然后需要确定是否确实需要这种速度提升。
从该图来看，高通公司认为由于距离限制，mmWave仅在城市中使用。 LTE .5G 5G, . 5G 4G, . 5G « », , .
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