行業(yè)間的壁壘成為5G商用的挑戰(zhàn)

鄔賀銓

目前所說(shuō)的5G的應(yīng)用場(chǎng)景是比較籠統(tǒng)的方向，現(xiàn)在很難預(yù)計(jì)未來(lái)5G那個(gè)業(yè)務(wù)會(huì)更熱，事實(shí)上，許多熱門(mén)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都是在網(wǎng)絡(luò)能力具備之后才出現(xiàn)的。例如，3G之初，還沒(méi)有微信;4G之初，微信也沒(méi)有引入視頻、移動(dòng)支付等豐富應(yīng)用;4G網(wǎng)絡(luò)升級(jí)之后，抖音、快手等應(yīng)用變得火爆起來(lái)。

預(yù)計(jì)5G剛開(kāi)始商用時(shí)，主要以消費(fèi)類應(yīng)用為主，包括高清視頻、AR/VR等;未來(lái)，5G會(huì)走向工業(yè)化的應(yīng)用。值得注意的是，5G采用了開(kāi)放架構(gòu)，就像手機(jī)一樣，未來(lái)5G業(yè)務(wù)和應(yīng)用能夠以類似APP的開(kāi)放方式增加上去。

我認(rèn)為，5G未來(lái)轉(zhuǎn)向以工業(yè)應(yīng)用為主，挑戰(zhàn)并不是技術(shù)的難題，而是行業(yè)間的壁壘，它需要垂直行業(yè)的緊密合作。與此相應(yīng)，電信運(yùn)營(yíng)商也面臨新的挑戰(zhàn)：之前的業(yè)務(wù)主要面向廣大用戶，具有共性特點(diǎn);未來(lái)發(fā)展5G工業(yè)應(yīng)用，由于不同行業(yè)乃至同一個(gè)行業(yè)的不同企業(yè)，都有著個(gè)性化的訴求，因此需要提供針對(duì)性的個(gè)性化服務(wù)。

當(dāng)前，電信運(yùn)營(yíng)商正面臨著5G投資壓力。一方面，5G客觀來(lái)看需要巨大的投資;另一方面，電信運(yùn)營(yíng)商流量和收入的剪刀差越來(lái)越大，收入增長(zhǎng)面臨困難，如何確保5G投資成為業(yè)界關(guān)心的熱點(diǎn)。

5G投資是面向未來(lái)的，當(dāng)前電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資基本會(huì)聚焦到5G上，4G方面投資相應(yīng)會(huì)縮減。5G網(wǎng)絡(luò)需要更多的基站，相應(yīng)會(huì)帶來(lái)投資的增加。目前，業(yè)界普遍認(rèn)為5G基站數(shù)量將達(dá)到4G的4到5倍。對(duì)此，我覺(jué)得原因有二：一是5G頻率更高，達(dá)到與4G相同的覆蓋，就需要更多的基站;二是從網(wǎng)絡(luò)容量上來(lái)看，5G要提供給每個(gè)用戶更高的帶寬，就只能縮小蜂窩半徑，通過(guò)減少用戶數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，由于每個(gè)5G基站的功率要更低一些，更多的5G基站數(shù)，也會(huì)因?yàn)橐?guī)模化而帶來(lái)成本的下降。

運(yùn)營(yíng)商面臨的5G投資壓力，其實(shí)是整個(gè)中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)鏈的共同挑戰(zhàn)。

從芯片、終端、基站到網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用等，5G產(chǎn)業(yè)鏈比較長(zhǎng)，而芯片本身就是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。其中，以華為為代表的中國(guó)企業(yè)在5G基站、終端和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上處于領(lǐng)先位置。

芯片自身的產(chǎn)業(yè)鏈，涵蓋了設(shè)計(jì)軟件、架構(gòu)軟件、芯片設(shè)計(jì)、芯片代工線以及封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)。盡管當(dāng)前中國(guó)企業(yè)在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域表現(xiàn)不錯(cuò)，但用于芯片設(shè)計(jì)的EDA工具軟件卻受制于國(guó)外三大巨頭，分別是Synopsys和Cadence這兩家美國(guó)公司以及收購(gòu)了Mentor的西門(mén)子。用于手機(jī)的芯片處理器設(shè)計(jì)，則需要ARM授權(quán)。ARM雖然是家日本公司，總部設(shè)在英國(guó)，但是兩個(gè)研發(fā)中心位于美國(guó)，因此受到了美國(guó)的制約。

在芯片代工線上，目前中芯國(guó)際代表了中國(guó)最高水平，但目前14nm技術(shù)尚待穩(wěn)定，而5G需要5nm技術(shù)，因此面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。這其中的困難在于，一方面代工線投資巨大，一條代工線需要高達(dá)幾百億美元的投資;另一方面即便投資到位，也可能受到瓦森納協(xié)議的限制，美國(guó)也絕不會(huì)把最先進(jìn)的技術(shù)賣給中國(guó)企業(yè)。因此，中國(guó)5G目前還無(wú)法依靠中芯國(guó)際，不得不選擇臺(tái)積電。盡管目前臺(tái)積電表示并未受到美國(guó)禁令的影響，但美國(guó)肯定是不甘心的。

在終端領(lǐng)域，中國(guó)企業(yè)的短板在于芯片和操作系統(tǒng)。目前除了華為有自己的芯片以外，其他終端制造商使用的都是高通芯片，因此需要支付高額的專利費(fèi)，這無(wú)疑是一個(gè)比較大的負(fù)擔(dān);與此同時(shí)，終端離不開(kāi)操作系統(tǒng)，而目前的操作系統(tǒng)只有安卓和IOS，IOS只供應(yīng)蘋(píng)果手機(jī)，而安卓免費(fèi)的只有很小一部分，主要的應(yīng)用都需要授權(quán)。但當(dāng)下，無(wú)論如何，華為已經(jīng)走在中國(guó)企業(yè)的前面。

芯片和終端的短板補(bǔ)齊，并不僅是舉國(guó)之力的問(wèn)題，更需要一個(gè)能夠更好地激發(fā)自主創(chuàng)新的環(huán)境，從而讓企業(yè)能夠下決心投入，不僅要補(bǔ)短板還要強(qiáng)長(zhǎng)板，提升競(jìng)爭(zhēng)的話語(yǔ)權(quán)。

（作者系中國(guó)工程院院士）