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華為的5G為何便宜,和美國標準的比較(感謝袁祝平先生提供分享)
2019/06/17 02:40:30瀏覽159|回應0|推薦2
華為的5G為何便宜,和美國標準的比較

(感謝袁祝平先生提供分享)
附上一文有關5G的認識,本文由李志霄博士寫的,大家閲後有任何問題或有另外其他的瞭解或參考資料,請不吝賜教。活到老學到老,越活越有趣. 謝謝。
 
 

最近盆友圈子里谈中美毛衣战,谈华为,谈5G,好像砖家比较多,专家比较少,如果老盆友信得过我,我就来当一回专家吧,同时有机会请转发给您们的盆友圈,以正视听,谢谢

如果对华为啦,5G啦没兴趣,那么还是请您务必看第一章,对您养生有好处。

第一章:电磁波基本常识(关心健康的领导们美女们一定要看,第二章不一定要看)

我们呼吸的空气里几乎全是电磁波,红外线、紫外线、太阳光、电灯光、wifi信号、手机信号、电脑辐射、核辐射,等等。只要是波,就逃不过三个参数:波速、波长、振幅。电磁波的速度是恒定的光速(=波长*频率=每秒30万公里),因此只需考虑:波长(或频率)、振幅,其中频率对于电磁波来说,尤为重要。

 

频率越高,信息量就越大(请看appendix)对应着电磁波的波长越短,能量越高,衰减越快,穿透性越差,散射越少,对人体伤害越大(请看后面的解释-爱因斯坦发现的,不是我说的

波长到了1~1厘米,也就是频率到了GHz0.3G30G级别,能携带满足移动通讯(包括上网,看视频)的信息,所以这个波段是通信的焦点,什么1G2G3G4G5G,什么卫星通信雷达通信,全在这,统称微波通信。华为选的波段是改造费用最小的所谓sub6G,确切的说:

三家中国运营商5G中频段资源划分情况

1中国电信:获得3.4G-3.5G100MHz带宽的5G试验频率资源

2中国移动:获得2.515-2.6754.8-4.9频段的5G试验频率资源,

3中国联通:获得3.5-3.6100MHz带宽的5G试验频率资源

 

到了毫米级(也就是米国24G300G,目前选定的两个波段是28,37G,电磁波就跑不了多远了,虽然毫米波不太发散,但很容易被周边物质吸收或反射,几乎没啥穿透性,用来通信很鸡肋,那你会问世界第一大国怎么会犯这种低级错误呢?

• 频率超过了30GHz,携带的信息量实在太馋人,
• 而且米国的sub6G是给军方用的(也就是美军频道和中国选的频道基本重复,所以这是美国认为华为是安全隐患的原因之一)

这是米国被逼着用30G左右的原因缺点是要铺设大量小型基站(因为穿透力太差,真的是一个block一个),造价惊人,居民也一定反对(电磁辐射,破坏市容)这个在部署时肯定碰到大问题。

继续往下数,来到微米级。毫无疑问,能携带的信息量继续倍增,但波长0.7微米(700nm纳米的波就已经是可见光)别说穿墙了,一张纸都够呛。到了这个波段,就只能用光纤走光通信(去年过世的诺贝尔奖得主高琨老师就是光纤的发明者),可以一口气跑80公里,然后信号已经衰减与变形了,然后再放大与整形(这个设备叫做optical amplifier,全名erbium doped fiber amplifier EDFABTW erbium- 是稀土元素,也就是说,没有稀土,internet也没法扩展啦),这是为何光通信可以连接全球的原因(顺便一提光放大是印度大师CV Raman1930得诺奖)发明的,所以Raman和高老师才是internet的祖师爷,没有这两位大神,哪有全球internet。光源用的是laser(台湾叫雷射,大陆叫激光) 发射端和接收端必须瞄得准准的,所以中间必须用光纤做波导今天光通讯用的是1310nm以及1550nm两个波长(不可见光)

波长到了0.3微米,也就是300纳米,这玩意儿就是我们熟知的紫外线,终于对人体有明显伤害害了(爱美的领导们都知道)。太阳光里的紫外线大约占了4%

接下来就和通信无关了,波长到了纳米级就成了X

最后,波长短到了0.01纳米以下,这就是闻之色变的伽马射线,来自核辐射

讲到这里,很清楚了-波长越短(频率越高),对人体越有害(尤其是人体内含胆固醇高的组织-脑,脊髓,生殖系统,还有血液),所以如果用30G的频段,满地(或是公寓,写字楼的屋顶)都是基站。。。。。。。。。。。

基本原理是这样的有史以来最伟大的科学家爱因斯坦发现的)一句话就明白了---光的能量与频率成正比

爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短,频率当然越高(因为波长X频率是光速,而光速是恒定常数), 能量越高

其能量为普朗克常数和电磁辐射频率的乘积,ε=hv
(普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s v=光的频率
还有光的强度与振幅的平方成正比。振幅表示电场和磁场的强度。好,聊到这里,我必须和大家说为何要远离高压线。

什么是高压,那当然是电压高(几万几十万伏特),电流也高(几百几千安培)。这个高压必然产生电场与磁场,这是电磁波的能源。在这里用简单初高中物理公式说明一下就行了。

电场强度-作为一个消费者,您只要知道电场强度电荷量成正比,与距离平方成反比(距离十公尺,强度比距离一公尺少一百倍,我这样说会更吓人-距离一公尺杀伤力是距离十公尺的100倍):

这个公式也很好,更进一步说明电场强度E与电压V成正比

好,再来说磁场强度(与电流成正比,距离成反比):

 

好看明白了,电压产生电场,电流产生磁场,所以您的豪宅,在目视距离以内,不要有高架高压线(埋在地里就没事儿,泥巴是很好的绝缘体,电磁波的渗透力很差)。

第二章,5G以及移动通信

 

现在回到主题5G(以及移动通讯的基本描述)。其实5G还是1G2G3G4G的延伸,差别在信息量更大,时延更小,频道4G不同,编码技术更强大-这里牵涉到的标准以及spec有几千页,不啰嗦了,就用下面一张图解释-

 

 

所以5G会有它专用的手机,基站,以及后端(当然是用云端 Cloud这不是谁都可以用的AWS或微软Azure Google GCP,这是给电信服务提供者例如AT&T Verizon专用的云端。这个云端有一个专有名词叫做NFV

 

这些大module 的物料当然离不开IC光通信,软件(台湾叫软体)以及显示技术我再往下讲。

 

IC,五大类:

• RFradio frequency):负责手机与基站之间的RF信号收发。这个在手机上,基站天线上有(一定是一对才能收发)
• Modemmodulator and demodulator:负责将RF信号转变成baseband 数字信号(01010101),反之亦然,简称BP。当然这个也在手机上以及基站上有,一定是一对
• CPU(又叫做application processor AP),负责处理,存储,显示信息。这个在手机上,云端都有。大家也都对这个IC最熟悉。
• Laser diode光纤的光源,就像手电筒,打开是1,关掉是0);这个用在基站到电信机房(云端的交换机的光通信,所以基站到交换机一定是各有一对收发器。中间是光纤传导光信号(多根光纤加上油膏,外皮保护,叫做光缆,optical cable,这个外皮保护层就是Akron老友们最熟悉的HDPE,就是轮胎的料
• 周边的DSPanalogWiFiLANmemory,控制IC
• 所以整个端到端的通道就是 用户您刷屏--手机CPU--手机Modem--手机RF--基站天线RF--基站Modem--基站光端机Laser收发模块--光纤--云端交换机laser收发模块--交换机CPU--交换机LAN网卡--云端server网卡--server CPU

 

软体:

• 操作系统OS。这个在手机上,云端都有
• 数据库,主要在云端
• 应用app。一样,手机端,云端都要有(云端负责移动通讯的app统称VNF

显示以及摄像技术(手机端为主)

• 玻璃面板基板
• 照明
• 触摸传感器
• 镜头

 

好,这些IC,软件,显示都要有供应商,我现在描述一下:

IC有四,五大类:

• RFradio frequency):负责手机与基站之间的RF信号收发。这个在手机上,基站天线上有(一定是一对才能收发)。
Skyworks Solutions, Qorvo, Qualcomm(顺便提一下这个领域的祖师爷例如Irwin Jacobs Ray Stata都是MIT出身,所以MITRF的少林寺,真是伟大的学校,这可能是中国最难攻破的领域,我觉得比CPU还难,因为电磁波RF是艺术+经验+技术,我相信刘震同意)
• Modemmodulator and demodulator):负责将RF信号转变成baseband 数字信号(01010101),反之亦然,简称BP baseband processor。当然这个也在手机上以及基站上有,一定是一对。
见下图-华为品牌在基站端的叫天罡,手机端的叫巴龙。给华为点赞btw 华为的IC设计部门叫海斯 HiSilion,最近华为新闻里常常提到)
• 
• CPU(又叫做application processor AP),负责处理,存储,显示信息。这个在手机上,云端都有。大家也都对这个IC最熟悉。
手机端:100%设计在英国ARM,卖给客户可以自己再改造。所以供应商多了去了,意大利,法国STM,荷兰NXP(又是飞利浦分出来的),德国Infineon,米国,一本Renesas,台湾(联发科)都有厂家。华为当然也是同样套路,从ARM拿原始设计,改造,交给台积电生产(用的生产设备还是美国的Applied materials, KLA, Lam research,荷兰的ASML(飞利浦分出来的),以及Tokyo Electron),叫做麒麟980
后端:两大类设备用的主要IC-Intel CPU为主+AMD也有CPUNVIDIAAMDGPU XilinxFPGA
▪ 交换机(routerswitch-主要厂家华为,CiscoNokiaEricsson
▪ Server-HP Dell 华为,联想
• Laser diode(光纤的光源,就像手电筒,打开是1,关掉是0);这个用在基站到电信机房(云端的交换机)的光通信,所以基站到交换机一定是各有一对收发器。中间是光纤传导光信号(多根光纤加上油膏,外皮保护,叫做光缆,optical cable,这个外皮保护层就是Akron老友们最熟悉的HDPE,就是轮胎的料
Laser IC 一本(Mitsubishi领头)
光放大器,收发器:放大器:IPG Photonics垄断,收发器:Neophotonics Finisar华为,中兴,烽火
光纤:Corning,一本的Fujikura藤仓,Furukawa古河,Sumitomo住友,Shinetsu信越。中国有很多光缆厂,但都是从一本拿光纤原料加工的(成缆和玻璃无关)
光通信设备:Nokia Ericsson 华为,中兴,烽火
• 周边的DSPanalogWiFiLANmemory,控制IC
IntelBroadcomUCLA出身的), TIIC之父Jack Kirby2000 诺奖得主),Analog Devices创始人Ray Stata Matthew Lorber 都是MIT出身的), 德国InfineonSiemens分出来的)Micron,三星等等,厂家比较多,不详细表述了

软体:

• 操作系统OS。这个在手机上,云端都有
手机端两套,Google  Android(开源的,谁都可以拿去用,但是做成产品需要Google授权发验证码,否则不能介入Google Play Youtube Gmail), AppleIOS(自己用,不卖)
云端两套:微软的Windows 开源的Linux。华为两套都用,因为许多应用离不开微软
• 数据库,主要在云端
Oracle 以及开源的一堆MySQL MariaDB PostgreSQLMongoDB等等。Oracle不得不用,因为还是最好,中国主要尽量用拿来主义的开源的
• 应用app。一样,手机端,云端都要有(云端移动通讯的app统称VNF
手机端各位都清楚,不多说,在VNF领域NokiaEricsson 华为都在做,但是feature太多,不可能一家做,有几百家在做,没有一家独大

显示以及摄像技术(手机端为主):

• 玻璃面板基板 Corning50%另一半是一本的两大,Nippon Electric Glass以及Mitsubishi集团的Asahi Glass(旭硝子)
• 照明 TFT-LCDOLED,三星,Sony
• 触摸传感器 日本韩国大陆台湾厂家多了
• 镜头 同上(台湾两大,大立光,舜宇),还有高端的德国Leica

 

写到这里,各位应该看出:

• 华为是唯一一家中国企业做自主研发的,已经做出了Modem(天罡,巴龙),基于ARM的手机CPU(麒麟980),基于美日组件的光端机,基于Intel AMDBroadcom的交换机,server等等
• 但是有太多核心软硬件与设备还是离不开米国,一本,德国,荷兰。所以中国必须韬光养晦,卧薪尝胆20-40年(举例,Intel历史不多说了,看看Qualcomm-本人已经是天才的Irwin Jacobs 1960年代就拿MIT PHD 然后1984年代创立QualcommQualcomm到现在还是大力投入R&D一点没停下来,再看看Corning多少年了

 

各位也看出三星东一块西一块,所以高丽棒子还是有雄心以及execution的能力。

 

再顺便提一下,做IC有两个环节,一是设计,一是制造,以及一个小环节-封装(把小小的IC加上引线以及塑料或陶瓷外壳,才能粘在线路板上),测试下面这张图都是您常见的封装过的IC(必须封装,否则一片IC只有铅笔尖大小,无法连线与组装)

 

IC厂的专家懂原理,但把原理变成IC必须有设计软件EDAEDA三大-Synopsys, Cadence, Mentor Graphics前两家米国,后一家原来是米国,最近被德国Siemens收购。IC生产设备全球五家,美国Applied Materials, KLA Tencor, Lam Research, 荷兰ASML 一本 Tokyo Electron,最大客户当然是台积电。封测技术相对简单,厂家太多了(而且收购来收购去,乱的很,所以我说的不详尽)-米国Amkor(在Phoenix台湾有日月光(ASE)(收购矽品科技SPIL),大陆有江苏长电(收购了新加坡星科金朋),一本原来J-devices几年前Amkor收购),新加坡优特半导体(UTAC)等等。好了有了IC然后IC封装好了,接着就要组装设备了。组装通信,IT设备的工具机多半是一本货,当然开模还要模具这些组装设备的最大用户用左脚去猜都猜得出来-郭董(有希望变成台湾郭总)领军的鸿海精密(富士康)-鸿海就是靠做模具起家的. 大家从这一段话也看出来了台湾在全球ICT ecosystem里面扮演的角色啦。

 

 

在这里列出三张3rd party做的清单让各位更了解高科技的全球面向中国的ecosystem

 

好啦,李老师今天讲课就到这里,欢迎问问题

Appendix

 

为什么频率越高,能携带的信息就越多?以数字信号为例,信息就是一串串的10,所以先搞清楚怎样用电磁波表示10

第一种方法叫调幅”AM,基本思路是调整电磁波的振幅,振幅大的表示1,振幅小的表示0,如下图。我们还是小盆友的时候收音机的AM就是调幅,缺点颇多,早淘汰了。

 

第二种方法叫调频” FM,基本思路是调整频率来表示10,比如,用密集的波形表示1,疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频,优点多多的。

 

很显然,在单位时间内,发出的波越多,能表示的10就越多,换句话说,频率越高能携带的信息就越多(但也不能太高,太高了会要消费者的命,原因见第一章)。移动通信当然用的都是基于调频的技术延伸,很复杂,搞电信工程的才需要知道细节

   最近盆友圈子里谈中美毛衣战,谈华为,谈5G,好像砖家比较多,专家比较少,如果老盆友信得过我,我就来当一回专家吧,同时有机会请转发给您们的盆友圈,以正视听,谢谢

如果对华为啦,5G啦没兴趣,那么还是请您务必看第一章,对您养生有好处。

第一章:电磁波基本常识(关心健康的领导们美女们一定要看,第二章不一定要看)

我们呼吸的空气里几乎全是电磁波,红外线、紫外线、太阳光、电灯光、wifi信号、手机信号、电脑辐射、核辐射,等等。只要是波,就逃不过三个参数:波速、波长、振幅。电磁波的速度是恒定的光速(=波长*频率=每秒30万公里),因此只需考虑:波长(或频率)、振幅,其中频率对于电磁波来说,尤为重要。

 

频率越高,信息量就越大(请看appendix)对应着电磁波的波长越短,能量越高,衰减越快,穿透性越差,散射越少,对人体伤害越大(请看后面的解释-爱因斯坦发现的,不是我说的

波长到了1~1厘米,也就是频率到了GHz0.3G30G级别,能携带满足移动通讯(包括上网,看视频)的信息,所以这个波段是通信的焦点,什么1G2G3G4G5G,什么卫星通信雷达通信,全在这,统称微波通信。华为选的波段是改造费用最小的所谓sub6G,确切的说:

三家中国运营商5G中频段资源划分情况

1中国电信:获得3.4G-3.5G100MHz带宽的5G试验频率资源

2中国移动:获得2.515-2.6754.8-4.9频段的5G试验频率资源,

3中国联通:获得3.5-3.6100MHz带宽的5G试验频率资源

 

到了毫米级(也就是米国24G300G,目前选定的两个波段是28,37G,电磁波就跑不了多远了,虽然毫米波不太发散,但很容易被周边物质吸收或反射,几乎没啥穿透性,用来通信很鸡肋,那你会问世界第一大国怎么会犯这种低级错误呢?

• 频率超过了30GHz,携带的信息量实在太馋人,
• 而且米国的sub6G是给军方用的(也就是美军频道和中国选的频道基本重复,所以这是美国认为华为是安全隐患的原因之一)

这是米国被逼着用30G左右的原因缺点是要铺设大量小型基站(因为穿透力太差,真的是一个block一个),造价惊人,居民也一定反对(电磁辐射,破坏市容)这个在部署时肯定碰到大问题。

继续往下数,来到微米级。毫无疑问,能携带的信息量继续倍增,但波长0.7微米(700nm纳米的波就已经是可见光)别说穿墙了,一张纸都够呛。到了这个波段,就只能用光纤走光通信(去年过世的诺贝尔奖得主高琨老师就是光纤的发明者),可以一口气跑80公里,然后信号已经衰减与变形了,然后再放大与整形(这个设备叫做optical amplifier,全名erbium doped fiber amplifier EDFABTW erbium- 是稀土元素,也就是说,没有稀土,internet也没法扩展啦),这是为何光通信可以连接全球的原因(顺便一提光放大是印度大师CV Raman1930得诺奖)发明的,所以Raman和高老师才是internet的祖师爷,没有这两位大神,哪有全球internet。光源用的是laser(台湾叫雷射,大陆叫激光) 发射端和接收端必须瞄得准准的,所以中间必须用光纤做波导今天光通讯用的是1310nm以及1550nm两个波长(不可见光)

波长到了0.3微米,也就是300纳米,这玩意儿就是我们熟知的紫外线,终于对人体有明显伤害害了(爱美的领导们都知道)。太阳光里的紫外线大约占了4%

接下来就和通信无关了,波长到了纳米级就成了X

最后,波长短到了0.01纳米以下,这就是闻之色变的伽马射线,来自核辐射

讲到这里,很清楚了-波长越短(频率越高),对人体越有害(尤其是人体内含胆固醇高的组织-脑,脊髓,生殖系统,还有血液),所以如果用30G的频段,满地(或是公寓,写字楼的屋顶)都是基站。。。。。。。。。。。

基本原理是这样的有史以来最伟大的科学家爱因斯坦发现的)一句话就明白了---光的能量与频率成正比

爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光子。光子是光线中携带能量的粒子。一个光子能量的多少与波长相关, 波长越短,频率当然越高(因为波长X频率是光速,而光速是恒定常数), 能量越高

其能量为普朗克常数和电磁辐射频率的乘积,ε=hv
(普朗克常量 h=6.63x10^-34j.s v=光的频率
还有光的强度与振幅的平方成正比。振幅表示电场和磁场的强度。好,聊到这里,我必须和大家说为何要远离高压线。

什么是高压,那当然是电压高(几万几十万伏特),电流也高(几百几千安培)。这个高压必然产生电场与磁场,这是电磁波的能源。在这里用简单初高中物理公式说明一下就行了。

电场强度-作为一个消费者,您只要知道电场强度电荷量成正比,与距离平方成反比(距离十公尺,强度比距离一公尺少一百倍,我这样说会更吓人-距离一公尺杀伤力是距离十公尺的100倍):

这个公式也很好,更进一步说明电场强度E与电压V成正比

好,再来说磁场强度(与电流成正比,距离成反比):

 

好看明白了,电压产生电场,电流产生磁场,所以您的豪宅,在目视距离以内,不要有高架高压线(埋在地里就没事儿,泥巴是很好的绝缘体,电磁波的渗透力很差)。

第二章,5G以及移动通信

 

现在回到主题5G(以及移动通讯的基本描述)。其实5G还是1G2G3G4G的延伸,差别在信息量更大,时延更小,频道4G不同,编码技术更强大-这里牵涉到的标准以及spec有几千页,不啰嗦了,就用下面一张图解释-

 

 

所以5G会有它专用的手机,基站,以及后端(当然是用云端 Cloud这不是谁都可以用的AWS或微软Azure Google GCP,这是给电信服务提供者例如AT&T Verizon专用的云端。这个云端有一个专有名词叫做NFV

 

这些大module 的物料当然离不开IC光通信,软件(台湾叫软体)以及显示技术我再往下讲。

 

IC,五大类:

• RFradio frequency):负责手机与基站之间的RF信号收发。这个在手机上,基站天线上有(一定是一对才能收发)
• Modemmodulator and demodulator:负责将RF信号转变成baseband 数字信号(01010101),反之亦然,简称BP。当然这个也在手机上以及基站上有,一定是一对
• CPU(又叫做application processor AP),负责处理,存储,显示信息。这个在手机上,云端都有。大家也都对这个IC最熟悉。
• Laser diode光纤的光源,就像手电筒,打开是1,关掉是0);这个用在基站到电信机房(云端的交换机的光通信,所以基站到交换机一定是各有一对收发器。中间是光纤传导光信号(多根光纤加上油膏,外皮保护,叫做光缆,optical cable,这个外皮保护层就是Akron老友们最熟悉的HDPE,就是轮胎的料
• 周边的DSPanalogWiFiLANmemory,控制IC
• 所以整个端到端的通道就是 用户您刷屏--手机CPU--手机Modem--手机RF--基站天线RF--基站Modem--基站光端机Laser收发模块--光纤--云端交换机laser收发模块--交换机CPU--交换机LAN网卡--云端server网卡--server CPU

 

软体:

• 操作系统OS。这个在手机上,云端都有
• 数据库,主要在云端
• 应用app。一样,手机端,云端都要有(云端负责移动通讯的app统称VNF

显示以及摄像技术(手机端为主)

• 玻璃面板基板
• 照明
• 触摸传感器
• 镜头

 

好,这些IC,软件,显示都要有供应商,我现在描述一下:

IC有四,五大类:

• RFradio frequency):负责手机与基站之间的RF信号收发。这个在手机上,基站天线上有(一定是一对才能收发)。
Skyworks Solutions, Qorvo, Qualcomm(顺便提一下这个领域的祖师爷例如Irwin Jacobs Ray Stata都是MIT出身,所以MITRF的少林寺,真是伟大的学校,这可能是中国最难攻破的领域,我觉得比CPU还难,因为电磁波RF是艺术+经验+技术,我相信刘震同意)
• Modemmodulator and demodulator):负责将RF信号转变成baseband 数字信号(01010101),反之亦然,简称BP baseband processor。当然这个也在手机上以及基站上有,一定是一对。
见下图-华为品牌在基站端的叫天罡,手机端的叫巴龙。给华为点赞btw 华为的IC设计部门叫海斯 HiSilion,最近华为新闻里常常提到)
• 
• CPU(又叫做application processor AP),负责处理,存储,显示信息。这个在手机上,云端都有。大家也都对这个IC最熟悉。
手机端:100%设计在英国ARM,卖给客户可以自己再改造。所以供应商多了去了,意大利,法国STM,荷兰NXP(又是飞利浦分出来的),德国Infineon,米国,一本Renesas,台湾(联发科)都有厂家。华为当然也是同样套路,从ARM拿原始设计,改造,交给台积电生产(用的生产设备还是美国的Applied materials, KLA, Lam research,荷兰的ASML(飞利浦分出来的),以及Tokyo Electron),叫做麒麟980
后端:两大类设备用的主要IC-Intel CPU为主+AMD也有CPUNVIDIAAMDGPU XilinxFPGA
▪ 交换机(routerswitch-主要厂家华为,CiscoNokiaEricsson
▪ Server-HP Dell 华为,联想
• Laser diode(光纤的光源,就像手电筒,打开是1,关掉是0);这个用在基站到电信机房(云端的交换机)的光通信,所以基站到交换机一定是各有一对收发器。中间是光纤传导光信号(多根光纤加上油膏,外皮保护,叫做光缆,optical cable,这个外皮保护层就是Akron老友们最熟悉的HDPE,就是轮胎的料
Laser IC 一本(Mitsubishi领头)
光放大器,收发器:放大器:IPG Photonics垄断,收发器:Neophotonics Finisar华为,中兴,烽火
光纤:Corning,一本的Fujikura藤仓,Furukawa古河,Sumitomo住友,Shinetsu信越。中国有很多光缆厂,但都是从一本拿光纤原料加工的(成缆和玻璃无关)
光通信设备:Nokia Ericsson 华为,中兴,烽火
• 周边的DSPanalogWiFiLANmemory,控制IC
IntelBroadcomUCLA出身的), TIIC之父Jack Kirby2000 诺奖得主),Analog Devices创始人Ray Stata Matthew Lorber 都是MIT出身的), 德国InfineonSiemens分出来的)Micron,三星等等,厂家比较多,不详细表述了

软体:

• 操作系统OS。这个在手机上,云端都有
手机端两套,Google  Android(开源的,谁都可以拿去用,但是做成产品需要Google授权发验证码,否则不能介入Google Play Youtube Gmail), AppleIOS(自己用,不卖)
云端两套:微软的Windows 开源的Linux。华为两套都用,因为许多应用离不开微软
• 数据库,主要在云端
Oracle 以及开源的一堆MySQL MariaDB PostgreSQLMongoDB等等。Oracle不得不用,因为还是最好,中国主要尽量用拿来主义的开源的
• 应用app。一样,手机端,云端都要有(云端移动通讯的app统称VNF
手机端各位都清楚,不多说,在VNF领域NokiaEricsson 华为都在做,但是feature太多,不可能一家做,有几百家在做,没有一家独大

显示以及摄像技术(手机端为主):

• 玻璃面板基板 Corning50%另一半是一本的两大,Nippon Electric Glass以及Mitsubishi集团的Asahi Glass(旭硝子)
• 照明 TFT-LCDOLED,三星,Sony
• 触摸传感器 日本韩国大陆台湾厂家多了
• 镜头 同上(台湾两大,大立光,舜宇),还有高端的德国Leica

 

写到这里,各位应该看出:

• 华为是唯一一家中国企业做自主研发的,已经做出了Modem(天罡,巴龙),基于ARM的手机CPU(麒麟980),基于美日组件的光端机,基于Intel AMDBroadcom的交换机,server等等
• 但是有太多核心软硬件与设备还是离不开米国,一本,德国,荷兰。所以中国必须韬光养晦,卧薪尝胆20-40年(举例,Intel历史不多说了,看看Qualcomm-本人已经是天才的Irwin Jacobs 1960年代就拿MIT PHD 然后1984年代创立QualcommQualcomm到现在还是大力投入R&D一点没停下来,再看看Corning多少年了

 

各位也看出三星东一块西一块,所以高丽棒子还是有雄心以及execution的能力。

 

再顺便提一下,做IC有两个环节,一是设计,一是制造,以及一个小环节-封装(把小小的IC加上引线以及塑料或陶瓷外壳,才能粘在线路板上),测试下面这张图都是您常见的封装过的IC(必须封装,否则一片IC只有铅笔尖大小,无法连线与组装)

 

IC厂的专家懂原理,但把原理变成IC必须有设计软件EDAEDA三大-Synopsys, Cadence, Mentor Graphics前两家米国,后一家原来是米国,最近被德国Siemens收购。IC生产设备全球五家,美国Applied Materials, KLA Tencor, Lam Research, 荷兰ASML 一本 Tokyo Electron,最大客户当然是台积电。封测技术相对简单,厂家太多了(而且收购来收购去,乱的很,所以我说的不详尽)-米国Amkor(在Phoenix台湾有日月光(ASE)(收购矽品科技SPIL),大陆有江苏长电(收购了新加坡星科金朋),一本原来J-devices几年前Amkor收购),新加坡优特半导体(UTAC)等等。好了有了IC然后IC封装好了,接着就要组装设备了。组装通信,IT设备的工具机多半是一本货,当然开模还要模具这些组装设备的最大用户用左脚去猜都猜得出来-郭董(有希望变成台湾郭总)领军的鸿海精密(富士康)-鸿海就是靠做模具起家的. 大家从这一段话也看出来了台湾在全球ICT ecosystem里面扮演的角色啦。

 

 

在这里列出三张3rd party做的清单让各位更了解高科技的全球面向中国的ecosystem

 

好啦,李老师今天讲课就到这里,欢迎问问题

Appendix

 

为什么频率越高,能携带的信息就越多?以数字信号为例,信息就是一串串的10,所以先搞清楚怎样用电磁波表示10

第一种方法叫调幅”AM,基本思路是调整电磁波的振幅,振幅大的表示1,振幅小的表示0,如下图。我们还是小盆友的时候收音机的AM就是调幅,缺点颇多,早淘汰了。

 

第二种方法叫调频” FM,基本思路是调整频率来表示10,比如,用密集的波形表示1,疏松的波形表示0。收音机的FM就是调频,优点多多的。

 

很显然,在单位时间内,发出的波越多,能表示的10就越多,换句话说,频率越高能携带的信息就越多(但也不能太高,太高了会要消费者的命,原因见第一章)。移动通信当然用的都是基于调频的技术延伸,很复杂,搞电信工程的才需要知道细节

 

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引用
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