Qualcomms Snapdragon X60-modem är för flaggskeppet 5G-smarttelefoner

Qualcomm har tillkännagivit Snapdragon X60-modemet för flaggskeppet 5G-telefoner. Nyheten kommer nästan exakt ett år efter tillkännagivandet av dess föregångare Snapdragon X55 modem. Snapdragon X60 är tredje generationens 5G-modem-RF-system från Qualcomm, efterträder Snapdragon X55, som i sin tur efterträdde första generationens Snapdragon X50. Företaget har även tillkännagett den nya ultraSAW RF-filtertekniken. Låt oss ta en titt på båda dessa meddelanden en i taget:

Snapdragon X60 modem-RF-system

Snapdragon X60 har världens första 5nm basband. (Qualcomm angav inte vem som kommer att tillverka X60, men med tanke på TSMC: s ledarskap i 5nm-processen är det troligt att tillverkas på TSMC: s 5nm FinFET-process.) 5nm-processen kommer att leda till energieffektivitetsvinster i en mindre fotavtryck.

Uppdatering: Källor som talar till 

Reuters rapportera att Samsung har vunnit ett kontrakt för att tillverka det nya 5nm-modemet. De Reuters Rapporten uppger att Samsung endast kommer att producera en del av Snapdragon X60-modemchips och TSMC kommer också att vara involverad i tillverkningen. Det är dock oklart vilket företag som kommer att tillverka den första satsen chips.

Snapdragon X60 är också världens första 5G-modem-RF-system för att stödja spektrumaggregation över alla viktiga 5G-band och kombinationer, inklusive millimetervåg (mmWave) och sub-6 (sub-6GHz 5G) med frekvensdelningsduplex (FDD) och tidsdelning duplex (TDD).

Systemet är konstruerat för att påskynda nätverksövergången till 5G fristående läge genom stöd för alla nyckelspektrumband, lägen eller kombinationer. Alla 5G-nätverk hittills använder icke-fristående (NSA) läge, vilket innebär att de kräver ett LTE-ankare för en 5G datalänk. 5G-nätverk kommer dock snart att övergå till SA-läge, vilket gör att de kan fungera oberoende av LTE eftersom anslutningen uteslutande kommer att vara en 5G-datalänk. Övergången från NSA till SA startar 2020 och fortsätter 2021.

Snapdragon X60 har stöd för 5G Voice over NR (VoNR), som är efterföljaren till VoLTE. Det kommer att tillåta användare att ringa samtal över 5G-nätverk.

Den har också den nya Qualcomm QTM535 mmWave-antennmodulen, som är företagets tredje generationens 5G mmWave-antennmodul, som efterträder QTM525- och QTM052-modulerna. Den här modulen har stöd för 26/28/39GHz-banden som används/kommer att användas i mmWave 5G-nätverk i Nordamerika, Sydkorea, Japan och Europa. Som en snabb påminnelse behöver 5G-smarttelefoner med mmWave minst två av dessa antennmoduler, förutom själva modemet. Detta beror på att mmWave kräver en siktlinje till noden för att upprätthålla anslutningen, och dess signal är så dålig att den kan blockeras av byggnader, träd och till och med en användares hand. Det fungerar inte heller inomhus. Därför placerar enhetstillverkare dessa moduler i olika orienteringar (en kommer att placeras på toppen medan den andra kommer att placeras på vänster/höger sida av telefonen så att den inte blockeras av användarens hand. QTM535 har en mer kompakt design än föregående generation (Qualcomm gav inga detaljer här), vilket förmodligen kommer att leda till tunnare telefoner.

Snapdragon X60 möjliggör fiberliknande internethastigheter och låg latens, levererad trådlöst över 5G. Qualcomm hoppas att det kommer att låsa upp nästa generation av uppkopplade applikationer och upplevelser som mycket responsivt multiplayer-spel, uppslukande 360-graders video och ansluten molndator. Den kommer att ha "överlägsen" strömeffektivitet för "hela dagen batteritid".

Den stora nya funktionen hos Snapdragon X60 är att den är världens första att stödja mmWave-sub-6 aggregering, vilket bör göra det möjligt för transportörer att maximera sina spektrumresurser för att kombinera kapacitet och rapportering. Med denna aggregering kan operatörer få sin maximala genomströmning överstiga 5,5 Gbps, enligt Qualcomm. Det är också ett sätt att få det bästa av två världar eftersom operatörer kan ha både nätverkstäckning och kapacitet. Allvarliga tvivel kvarstår om mmWaves förmåga att fungera som en effektiv 5G-mekanism, dock på grund av teknikens ovannämnda begränsningar. Det optimala användningsfallet för mmWave kommer förmodligen att vara för offentliga platser utomhus som landmärken, medan sub-6 5G kommer att fungera som den effektiva efterföljaren till 4G LTE.

Den har också världens första 5G FDD-TDD sub-6 bäraraggregationslösning för dubbla hastigheter. Detta kommer förutom att stödja 5G FDD-FDD och TDD-TDD carrier aggregation, tillsammans med dynamisk spektrumdelning (DSS), som introducerades förra året med Snapdragon X55. DSS tillåter operatörer att distribuera 5G-tjänster på lågfrekventa FDD-band som redan används för LTE, vilket är vad T-Mobile klarar sig med sitt lågbands "rikstäckande" 600MHz 5G-nätverk. Snapdragon X60 ger operatörer ett brett utbud av distributionsalternativ som att kunna återanvända LTE-spektrum för 5G för att leverera högre genomsnittliga nätverkshastigheter och påskynda 5G-expansion.

Qualcomm säger att med smartphones baserade på Snapdragon X60 kan operatörer använda en blandning av frekvensband (mmWave, sub-6 GHz - inklusive låga band), bandtyper (5G FDD och TDD) och distributionslägen (SA och NSA) för att uppnå en optimal kombination av nätverk med hög hastighet och låg latens rapportering.

Snapdragon X60:s teoretiska maximala nedlänk går upp till 7,5 Gbps, medan den maximala upplänken stannar vid 3 Gbps. I jämförelse är Snapdragon X55:s teoretiska maximala nedlänk 7 Gbps. Qualcomm säger att aggregeringen av sub-6GHz spektrum i SA-läge tillåter en fördubbling av toppdatahastigheter i SA-läge jämfört med lösningar utan stöd för bäraraggregation (dvs. Snapdragon X55). Dessutom kommer VoNR-stöd att tillåta mobiloperatörer att tillhandahålla högkvalitativa rösttjänster på 5G NR.

Sammanfattningsvis säger Qualcomm att Snapdragon X60 är förlängningen av en modem-till-antennfamilj som kombinerar basbandet, transceivern och komplett RF-front-end för mmWave och sub-6GHz. Företaget är planerat att skicka prover av Snapdragon X60 och QTM535 under första kvartalet 2020, med kommersiella premiumtelefoner som använder det nya modem-RF-systemet som förväntas i början av 2021. Detta innebär att modem-RF-systemet troligen kommer att paras ihop med nästa generations Snapdragon flaggskepp SoC, Snapdragon 875. Vad vi inte vet ännu är om Snapdragon 875 kommer att integrera detta 5G-modem on-chip som Snapdragon 765, eller om det kommer att förbli ett diskret modem som Snapdragon 865. Denna information kommer att avslöjas i december vid det årliga Tech Summit. En annan okänd information är om Snapdragon 865 stöder X60-modemet.

5nm-processen betyder också att Snapdragon X60 sannolikt inte kommer att levereras på produkter i år. Under 2019 lyckades 7nm Snapdragon X55 levereras på två Snapdragon 855-drivna produkter: 5G AT&T och T-Mobile-varianter av Samsung Galaxy Note 10+ samt T-Mobile OnePlus 7T Pro 5G McLaren.

ultraSAW RF-filterteknik

Tillsammans med Snapdragon X60 har Qualcomm även tillkännagett sin ultraSAW RF-filterteknik. Detta sägs vara ytterligare en "banbrytande innovation". Det sägs avsevärt förbättra radiofrekvensprestandan i band upp till 2,7 GHz, och det sägs också överträffa konkurrerande filterteknologier till lägre kostnad.

Radiofrekvenssignaler (RF) isolerar radiosignaler från de olika spektrumband som telefoner använder för att ta emot och överföra information. Enligt Qualcomm uppnår dess ultraSAW-filter så mycket som 1 decibel (db) förbättring i insättningsförlust, och därmed erbjuder en lösning med högre prestanda jämfört med konkurrerande bulkakustiska (BAW) filter i frekvensen under 2,7 GHz räckvidd.

Qualcomms ultraSAW-teknik sägs uppnå överlägsna filteregenskaper för att leverera högt prestanda i frekvenser från 600MHz till 2,7GHz med fördelar inklusive utmärkt sändning, mottagning och korsisolering; högfrekvent selektivitet; en Q-faktor på upp till 5 000 – vilket Qualcomm säger är betydligt högre än kvalitetsfaktorn för konkurrerande BAW-filter; mycket låg insättning låg; och utmärkt temperaturstabilitet med mycket låg temperaturdrift i det ensiffriga ppm/Kelvin-området. Enligt företaget möjliggör allt detta för mer effektiva RF-vägar i 5G och 4G multi-mode enheter till en lägre kostnadspunkt än konkurrerande kommersiella lösningar med liknande prestandamått för OEM.

UltraSAW-tekniken fungerar som en nyckel bakom prestandan för Qualcomms radiofrekvensfront-end (RFFE) produktportfölj (som är under lupp av Europeiska kommissionen) samt dess 5G-modem-RF-system. Företaget integrerar denna teknik över hela sin produktlinje inklusive PA-moduler, front-end-moduler, diversitetsmoduler, Wi-Fi-extraktorer, GNSS-extraktorer och RF-multiplikatorer.

För konsumenter säger Qualcomm att förbättrad RF-prestanda kommer att hjälpa enhetstillverkare att erbjuda 5G-enheter med överlägsen anslutning och batteritid till konsumenterna. En rad diskreta och integrerade Qualcomm ultraSAW-produkter kommer att börja produceras detta kvartal. Flaggskeppsenheter från enhetstillverkare förväntas vara kommersiellt tillgängliga under andra halvan av 2020.