編譯自i-micronews：Google ignores the rulebook and adopts an alternate 5G mmWave solution for smartphones
作者：Stéphane Elisabeth、Cédric Malaquin
近日，來自Yole Développement及其旗下咨詢公司System Plus Consulting的兩位分析師共同對谷歌最新推出的5G Pixel 6進行了拆解和研究，發現該款手機中的芯片采用了三星的FDS28（28nm FD-SOI，耗盡型絕緣層上硅）工藝，其中的FD-SOI襯底來自法國Soitec公司。
分析師指出，FD-SOI可降低手機的散熱，為毫米波應用提供更高的能效，提升續航。優秀的能效使得手機的電量更充足，可以保證手機與基站之間更好的連接，從而優化通信質量。FD-SOI的優越性能使其成為目前5G毫米波應用的理想選擇之一，未來有望獲得更多領域的青睞。
5G毫米波不僅盛行于美國和日本，在全球多個其他地區也正蓬勃發展。5G毫米波被認為是目前6GHz以下5G的補充，其性能優越適用于多個領域。值得關注的是，5G毫米波在改善了下行鏈路性能的同時，也極大提升了更重要的上行鏈路的性能。盡管智能手機應用程序主要關注下行鏈路的創新，但可以預見，良好的上行鏈路性能將帶來新的可能。
圖1：Pixel 6 Pro拆解
在手機創新方面，谷歌一直非常擅于引進突破性技術，Pixel 4 上的雷達運動傳感器就是其中之一。因此，System Plus Consulting分析了谷歌新推出的支持5G毫米波的Pixel 6 Pro。在拆解過程中，分析師發現了多項關鍵性技術。
首先，Pixel 6 Pro標志著三星打破了高通的壟斷。如圖1所示，三星提供了系統的所有關鍵組件，包括：調制解調器、中頻收發器、毫米波 RF 收發器以及電源管理 IC。其次，Murata（村田）利用其內部最先進的 MetroCirc 襯底完成了 AiP（封裝天線）組裝。
圖2：從谷歌Pixel 6 Pro中拆解出的通信模組
谷歌Pixel 6中拆解出的模組設計為業界首創。它采用一種創新靈活的天線設計，用單個組件實現了兩個輻射方向（背面和側面），其中包括一個完全使用的16通道收發器。而其他廠商的解決方案一般是基于兩個組件，每個組件具有部分使用的16通道收發器。這項設計最大的創新點體現在其毫米波天線封裝的內部。如圖2所示，Pixel 6的內部的毫米波射頻收發器是基于三星的28FDS 平臺（FDSOI 28nm）所打造，這也是一項重要的行業首創。
據Yole預測，5G毫米波將迎來高速的增長。如圖3所示，其市場規模有望從2019年的5300萬美元增長至2026年的27.36億美元，增長幅度達76%。同時Yole也預測，到2026年，AiP 和毫米波前端模塊市場規模將達到 27 億美元。谷歌此次采用基于Soitec公司 FD-SOI的解決方案，首創性地將FD-SOI引入手機市場，替代了高通的bulk CMOS解決方案，這或將進一步推動5G毫米波的發展。
圖3：Yole對于射頻前端市場規模的預測
此外，Yole在一份最新的蜂窩射頻前端市場報告中預測，該市場將會迎來新的技術，而FD-SOI最早將于2022年滲透該市場。FD-SOI為5G毫米波提供了一種完全集成的方案，能將中頻轉換重組為毫米波信號（反之亦可）和毫米波射頻前端（包含發射和接收路徑），與5G毫米波應用的需求非常契合。
總而言之，FD-SOI的兩大顯著優勢使其適用于射頻。一是其在混合信號和射頻電路方面顯著的集成優勢；二是它能夠在毫米波的頻率下提供足夠的功率，同時保持高能效、降低散熱并提升續航。此外，憑借更優的功耗水平，FD-SOI能夠實現設備與基站之間的更好的連接和成本控制，進而提升通信服務質量。谷歌Pixel 6首創地將FD-SOI用于5G毫米波，此舉為智能手機的設計開創了更多可能。
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關于Soitec
法國 Soitec 半導體公司是設計和生產創新性半導體材料的全球領先企業，以其獨特的技術和半導體領域的專長服務于電子和能源市場。Soitec在全球擁有約 3,500 項專利，在不斷創新的基礎上滿足客戶對高性能、低能耗以及低成本的需求。Soitec 在歐洲、美國和亞洲設有制造工廠、研發中心和辦事處。
Soitec 和 Smart Cut是 Soitec 的注冊商標。
