5G 时代即将到来,看它如何大显身手

2018 年 12 月 29 日 ZEALER订阅号



2018 年已经到最后时间。今年回顾来看,围绕“全面屏”这个大主题,各家手机厂商都有不少亮眼的技术突破。而 2019 年作为 5G 时代开启的序章,对手机市场来说,会是比 2018 年更让人期待的一年。


三星作为其中的重要玩家,已经放出预告,它将于来年推出旗舰 5G 智能手机和折叠屏手机等几款重磅产品。这背后,是三星和高通长期深度合作推进 5G 技术的先发优势,还有在自家一贯的强项——屏幕领域上的突破,以及长期以来它在产业链上下游的布局和前沿技术的研发和积累。下面,我们就来看看三星手机背后的几项关键技术。



三星深度参与 5G 建设


  • 5G 是未来趋势,并将改变人们的生活


过往3G时代带来了移动数据,4G 时代开创了移动互联网时代,5G 技术的到来,也将给人们的生活带来巨大的影响和改变。这种改变很可能从技术革命推动到产业革命,范围覆盖了个人生活的智能家居、无人驾驶汽车等,到智慧城市、工业互联网等更宏大的方面。


在 12 月 4 日,前不久刚举行的高通骁龙技术峰会上,一直在推动 5G 技术发展的高通,发布了首款商用 5G 移动平台——高通骁龙 855 处理器,宣告 5G 的逐步落地和投入商用。在不久的将来,我们每个人都能通过手中的移动设备享受到 5G 的便利。 



  • 三星推出全球首款商用 5G 手机


高通副总裁 Keith Kressin 和三星电子副总裁 Ben Suh 展示首款10纳米移动处理器


三星,作为与高通深度合作的长期战略合作伙伴,也宣布三星在 2019 年上半年,就会推出旗下首款支持 5G 网络的智能手机。这款 5G 手机,不仅会使用最新的骁龙 855 移动平台,可以实现 5G 通话的高音质,解决延迟问题,还有在极短时间内下载大文件等等。而且据称,它很可能会以三星 Galaxy S9 的继承者——Galaxy S10 的身份登场,同时也是 三星Galaxy S 这一王牌旗舰系列的10周年产品。网传这款产品将继续沿用三星 Super AMOLED 2K 屏,再加上超声波显示指纹传感器,可以说是诚意满满。



  • 三星在5G领域的发力


三星还和高通合作开发 5G 小型基站,从更深的层面参与 5G 的建设。小型基站是 5G 网络的新趋势,突破了过往大型基站的布建架构,也是 5G 建设的重中之重。因为 5G 技术的关键在于毫米波。毫米波是高频波,频宽较大、可以大幅提高传输速度。但它的缺陷是波长较短,讯号容易受到干扰。


高通官网对小型基站部署的展示


三星和高通合作开发的小基站有着体积小,分布密的特点,加强了传统的蜂窝塔信号,弥补毫米波的缺陷。它可以实现数千兆比特吞吐量和毫秒级时延,而且能覆盖大基站无法触及的末梢通信,保证 5G 网络在速率、覆盖、容量、时延方面的良好体验。


三星推出 5G 基带 Exynos Modem 5100


此外,今年 12 月 1 日,韩国主要移动运营商在韩国推出了商业 5G 服务。背后离不开三星新推出的 5G 基带 Exynos Modem 5100 的技术支持。它采用的是 10nm 制程工艺。这也是世界上首款完全符合 3GPP 标准的 5G 基带,而且也支持 2G、3G 和 4G的一系列现有频段 。Exynos Modem 5100 在 Sub-6GHz 频段,可以最高达到 2Gps 的下载速度;而在毫米波频段下,最高可以达到 6Gps 的下载速度。即使在 4G 网络下,Exynos Modem 5100 的下载速度也有提升,理论上能达到 1.6Gps。三星表示 Exynos Modem 5100 除了用于移动设备外,还能够用于 IoT、高分辨率视频、实时 AI 和自动驾驶,加速了 5G 技术的商用。



柔性屏幕的大革新


  • 曲屏技术备受关注


其实从几年前,曲屏技术就已经开始受到关注,并不断尝试和智能设备进行结合。其中最让人惊艳的,可以说是搭载了全球首款双曲面 OLED 显示屏的三星 Galaxy S6 edge 了。


三星 Galaxy S6 edge 官网产品图


它充分展现了屏幕弯曲的可能性和设计美感。此后各种曲屏智能设备纷纷面世,如索尼的FES Watch、还有各种OLED曲面电视等等。可以折叠甚至弯曲的柔性触控屏,成为了手机等智能设备未来发展的一个重要方向。


但由于柔性触控屏存在几个关键技术难点,包括手机厚度的兼顾、电池和主板如何处理、以及盖板和下方触控、显示屏的贴合等各种问题,所以柔性触控屏的应用一直都还不是特别成熟的形态。



  • 三星柔性屏幕的技术突破


三星将其采用的 OLED 柔性屏命名为“Infinity Flex”


在 2018 年三星开发者大会上,三星短暂亮相了一款让人惊艳的柔性屏手机产品。这款名为“Infinity Flex”的 OLED 柔性屏可以折叠近数十万次。它采用了垂直的折叠设计,展开时屏幕能达到 7.3 英寸,可以作为平板电脑使用。手机像书本一样折叠后,外侧还有一面 4.58 英寸的屏幕,可以进行正常的交互操作。整体设计颇有未来感,可以说是应了《失控》一书作者凯文·凯利所说的“屏幕无处不在”的未来图景。据称,三星这款可折叠智能手机最早将于 2019 年年初上市。值得一提的是,三星发布 Infinity Flex 时,还宣布将与  Google  联手共同开发可折叠手机的软件界面,赋予手机使用更多的可能性和想象空间。



  • 三星屏幕实力深厚


三星手机柔性屏幕技术突破的背后,是三星在屏幕领域长期技术沉淀的支撑。最具代表性的,就是三星于2007年在全世界最早成功量产的 AMOLED。它相比 LCD 显示自然原色的色域更宽、满足 HDR 标准达145%。而且厚度也变得更薄,还具有低耗电性能。


来源:Samsung AMOLED官网


更为重要的是,只有 AMOLED 才能实现 FoD 技术,把指纹传感器和显示屏进行一体化处理,也是全面屏设计的关键,而且相对也更适合做柔性屏。


所以三星在智能手机 AMOLED 面板市场始终保持着绝对优势。AMOLED 也是华为P20 Pro、小米8、vivo NEX、OPPO Find X等各家旗舰机的选择,也是所谓的 A 屏。而且三星很早也在自己的旗舰上搭载了 AMOLED 屏幕,包括 Note 系列、S 系列。著名的屏幕测试网站 DisplayMate 对于今年发布的三星 Galaxy S9 和 Note9 手机都给出了“Excellent A+”的评级等级,可见其屏幕质量。



人工智能和 IoT 


  • 人工智能在手机产品的不断强化


 Bixby 人工智能助手发布会


2018 年,AI 加持,基本成为了旗舰手机的“标准配置”之一。可以想象,随着 5G 时代的到来,需要海量数据参与的人工智能,也将得到进一步升级。人工智能,也成为了三星的又一大发力点。


在人工智能的服务层面,语音助手 Bixby 在 2017 年上半年发布的 Galaxy S8 手机上正式登场。经过半年的优化,在11月21日,三星又面向中国市场发布了 Bixby 人工智能助手中文版。作为与用户直接交互的手机AI,Bixby 拥有更高权限,不仅可以调用语音、视觉、提醒、主页四个基础功能,还有全部原生应用,以及微博、QQ、淘宝等高频使用的第三方应用。这样不仅使 Bixby 可以为用户提供更广阔的服务范围,而且可以设立自定义的指令集合,由用户根据场景进行自定义。用户对着 Bixby 说一句简单的“我回家了”,就可以联动开启APP先后执行不同命令,包括打开手机免打扰,播放音乐,利用 IoT 打开家里相应电器等等。此外,Bixby 的自然语言交互,情感感知能力,以及交互式学习机制,也给用户带来更舒服的交互体验。


三星AI处理器Exynos9820


三星在今年11月推出的AI处理器 Exynos9820,也在硬件层面进一步补充了人工智能的发展。 Exynos9820 采用了三星电子自主研发的第四代中央处理器内核,优化提高了性能和功率。而且集成了专门处理人工智能任务的硬件单元NPU,使得人工智能的运算能力较前一代产品( Exynos 9810 )提速了近7倍。运算能力的提高,可以应用在拍摄、增强现实和虚拟现实等领域。比如在拍摄时更快更准确地识别当前环境和主题,优化拍照效果。内置 NPU 的 Exynos9820 处理器,还可以更好地保护用户隐私。因为数据在移动设备内部就可以自主完成运算,而不需要再传输到云服务器。



  • 三星AI和IoT打通


三星渐趋完善的 AI 人工智能,也成为了三星 IoT 布局的关键角色。在今年 Note9 的发布会上,伴随 Note9 一同发布的,还有 The new Bixby 和 Galaxy Home智能音箱。The new Bixby 不仅优化了语音识别和对话管理,加强对于用户命令的理解,而且将 The new Bixby 进一步和 IoT 技术结合,让用户更好的管理和控制 IoT 设备。Galaxy Home 也是首个基于 Bixby 语音助手的智能音箱。


三星智家的展示


三星这一系列将 AI 和 IoT 打通的举措,都指向了三星提出的 IoT 战略愿景,就是:连接一切智能设备(Connect every Intelligence of Things)。三星面向中国消费者发布了 IoT 中文品牌“三星智家”。三星自家的电视、冰箱、洗衣机、空调、智能音箱等60种设备,可以通过三星智家应用连接起来,让用户统一去管理和操作。而 Bixby ,则成为其中跨设备、跨服务及跨语言的人工智能平台。


为了提供更广阔的服务范围,三星智家还开启了“三星智家联合定制计划”与“三星智家生态伙伴计划”,将各行业合作伙伴的各种 IoT 产品,接入三星的物联网生态体系,为消费者带来无缝的智能物联网体验。



存储芯片

  • 三星的强项——闪存


Galaxy Note9官方介绍


闪存,是三星的又一看家本领。从手机使用的 eUFS 嵌入式通用闪存来说,三星 Galaxy Note9 搭载的是业界首款“512GB eUFS”,是全球首款采用64层 V-NAND 芯片的嵌入式存储器。它的体积与现有的 256GB 产品大小相同,但容量却是 2 倍。


三星电子半导体存储器“512 eUFS”产品


而且数据的读写性能也达到了最高水平: 可以连续拍摄 130 个 10 分钟的视频,传输 5GB 的影像只需要短短 6 秒。



  • 三星V-NAND 技术的优势


V-NAND 技术,是三星闪存技术发展的关键和一大亮点。其实早在 2014 年,三星就开始宣布量产3D堆叠的 3 bit MLC V-NAND 闪存。


固态硬盘内部结构


在此之前,固态硬盘 SSD 增加存储的方式都是通过更先进的 NAND 制作工艺,让单颗NAND 容量增大以及增加所采用的NAND数量,从而实现 SSD 容量的增长。但这种增加存储的方式,也面临着瓶颈。因为单颗 NAND 容量过高后,芯片间的电荷干扰增大,整体性能会受到影响。



而三星率先推出的 3D V-NAND 技术,采用立体、垂直堆叠的方式,对 NAND 内部的芯片进行重新排列,解决了原先的问题,也提高了单颗 NAND容量。3D V-NAND 技术的应用,不仅使 SSD 容量能逐步呈倍数递增,也提高了产品寿命和减少能耗。更重要的一点是,采用 3D 多层级堆叠的设计,能降低单位Bit所耗成本,令产品更具性价比。所以其它制造NAND的厂商也纷纷跟进此项 3D V-NAND 技术。



总结


可以看出 2019 年,对于三星来说,就像此前蓄力已久,就为此刻出击的厚积薄发时期。面对 5G 发展的浪潮,三星有着深厚的积累和先发优势。而通信技术的发展,也将反向推动三星 AI 和 IoT 的成长和进一步打通。在已经打响的屏幕创新战中,三星凭借 AMOLED 屏幕面板技术优势,做了折叠屏、挖孔屏等多种形态的创新。闪存和内存的不断优化,也将进一步推动手机性能的发展。三星手机,乃至整个三星智造的背后,其实是长期技术积累和整体实力的体现。


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