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请注意!您已进入“5G时代”倒计时

By 2020年01月23日 二月 21st, 2020 No Comments

“5G时代来了”是人们最近常常能听到的口号。可连2019年都过去了,我们却很少能在生活中真正体验5G技术产品。人们对于5G并没有明显的实感,也少有注意5G背后蕴含的真正价值、使用成本与技术争斗。

5G,即第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Networks,简称 5G)的缩写。

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简单来说,相比我们所熟知的4G网络(主要应用于互联网和通讯两大方面),5G网络将通过高速的传输速度来提供比现有通信技术更高的通信量(Traffic),移动性(Mobility)和低延时性(Latency)等性能。可以说,5G网络将接纳所有产业,满足多种应用领域需求,如物流运输、农业、天气、汽车驾驶、工厂等。为了适应5G时代,不断有新技术为人们开发,其中5G三大应用场景使用了eMMB, mMTC, URLLC等技术以提供最优化的通信环境。

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需要明确的是,5G并不是某一个小项目的技术突破。它是移动站,基站子系统,网络子系统共同进步的复合产物。而链接这些产物的核心是信道编码。信道编码反应在实际的生活中,就是确认5G网络需要使用的基站以及芯片。现在,全球常用的信道编码的标准是3GPP,即ITU国际电信联盟牵头成立的第三代合作伙伴计划,包括欧洲电信标准协会(ETSI),日本传播产业协会(ARIB),日本通信技术协会(TTC),中国通信标准协会(CCSA),美国通信运营商联盟(ATIS)和韩国电信。对于3GPP大家只需要知道它是专门制定移动通讯技术中信道编码标准的国际组织,3G,4G的标准都是由其制定的1。2018年6月,3GPP公布了《5G SA》标准,标志着5G技术使用的信道编码标准已经制定,各界大佬都可以开始参与5G的发展潮流中了。

4G网络下,你可以看游戏直播,但5G将令你的游戏体验更上一层楼。你可以轻而易举地玩直播游戏!在5G网络下,玩家们无需将游戏下载到手机上,而是通过云控制来远程操控游戏。这样你不仅能让手机能够支持的许多大型网络游戏,还能跨平台玩多种游戏。微软(Microsoft)一直在提出“云端游戏(Cloud Game)”的概念,但由于目前4G网络的还存在着一定局限性,游戏体验一直无法达到理想程度。

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了解了一些5G技术的基本知识,那我们就举一些实际生活的例子吧。先聊聊生活中最为普遍的通讯领域。5G技术普及之后,对于手机而言最大的改变并不仅仅是的下载速度。目前最可见的就是极快的信号传输速度让你的手机突破其本身的物理和性能限制:将数据全部云端处理,所有的软件运算交给中央处理器完成。可以说,手机变成了一个超级计算机。手机本身也是显示器,可以输入一些基本信息,如打字、摄像等。手机几乎不存储信息,存储信息的硬盘云端,由中央存储器记录。而CPU,则交给“租借”的中央处理器完成。5G在其中担任的角色是这台计算机中的线接线。在5G网络条件下,你的手机将会成为一台“超高配置的低延迟顶配游戏电脑”。高清大制作游戏随手就来,视频特效软件随便开,拥有几乎无上限的运算速度。

当然以上的条件是建立在手机拥有临时存储大量信息的空间。与5G网络搭建不健全时手机需要巨大的数据存储空间相比,5G网络构建完成后信息传输速度的极度提升则需要手机的存储芯片拥有快速的读写功能。因为信息交互过快,而且系统会删除多余的信息,保证手机的“轻便”。因此,存储芯片的质量要求会更高,以承受更高频率的信息删除与重新录入。目前市场上,像SK海力士一样的高端芯片厂商已经注意到芯片质量在5G网络条件下存在的潜在压力,纷纷尝试研发新技术。

除了人们每天都在讨论的5G手机外,5G还可应用于方方面面。

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从目前市场来看,最先大规模使用的5G技术的将是“车联网”。车联网技术在5G高速移动的通信技术到来后,将逐步步入智能驾驶时代。之所以智能驾驶需要借助5G的高速传输,正是因为其低延迟的优势。在5G网络条件下,网络延迟仅有几毫秒,将全面提升安全性。根据中国、美国、日本等国家的汽车发展规划,依托传输速率更高、时延更低的5G网络,将在2025年全面实现智能驾驶汽车的量产,市场规模达到1万亿美元。

除了智能驾驶技术的应用,在2019年1月19日,中国一名外科医生利用5G技术实施了全球首例远程外科手术。这名医生在福建省利用5G网络,操控30英里(约合48公里)以外一个偏远地区的机械臂进行手术。在进行的手术中,由于延时只有0.1秒,外科医生用5G网络切除了一只实验动物的肝脏。5G技术支持下,机器人手术很有可能给专业外科医生为世界各地有需要的人实施手术带来很大希望2

随着5G网络不断应用于个人生活,我们还能感受到运算力的解放。在现代工作中,只要我们工作中需要使用高运算力的电脑(比如影视后期,游戏制作,工程计算等应用),都会面临运算能力不足的局面。在5G时代,出现类似的情况,我们只需链接网络,临时“借用”他人闲置的电脑为我们提供需要的运算能力即可。

无论是在上述的智能驾驶系统、远程医疗和高运算能力的电脑,还是更多未来新科技中,我们都需要与其匹配的存储芯片。目前市场上没有针对此种特殊设备专门设计的半导体存储芯片。考虑到5G网络链接的服务终端的复杂性,特种设备在特殊环境下的需求可能是现有手机存储芯无法满足的。所以为特殊设备提供的专用半导体存储芯片,在5G网络的带动下很可能诞生大量需求。

随着未来5G的发展,大量的信息需要在各自的服务器上进行处理,特别是在中央处理(Core)端,可以产生有庞大的数据(Data)移动,据预计,HBM(High Bandwidth Memory)将成为主要应用。以现有服务器(Server)或网络(Network)使用的DDR4产品为例,通常使用x4/x8/x16的产品模型和上线产品,而HBM则使用了x1024 IOs。然而, 由于5G网络的不断普及,需要大量基站的建设。这些基站将会满足无线环境以及对温度进行控制, 这说明了未来人们将提高对LPDDR(Low-Power Double Data Rate)的应用,这类半导体可大量减少电力功耗。不过,这可不是什么简单的工程。5G网络的搭建成本非常高昂,现阶段5G网络可能是在现有4G网络的基站基础上搭建5G网络。人们暂时还不能完全享受到5G的高速和低延迟。

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由此看来,5G技术的发展必将成为今后大势。无论是人们的日常科技生活,个人移动终端的存储空间成为一项硬需求;还是为“5G时代”到来而做好铺垫的基站建设,对于读写速度更快且存数量更大的芯片的需求都将日益提升。SK海力士作为一家全球领先的半导体供应商,将不断关注科技行业的最新发展动向,并通过技术创新与强烈信念为全球客户提供优质服务。为了满足5G时代的技术需求,SK海力士不断推出HBM2E3, 128层4D NAND闪存4

 

 

1参考来源:https://www.3gpp.org/
2参考来源:中国完成全球首例5G远程手术 仅延时0.1秒。凤凰科技[引用日期2019-06-07] 3参考来源:https://news.skhynix.com.cn/sk-hynix-develops-worlds-fastest-high-bandwidth-memory-hbm2e/
4参考来源:https://news.skhynix.com.cn/sk-hynix-starts-mass-producing-worlds-first-128-layer-4d-nand/

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