上海車展上寶馬展出了其電動車旗艦：iX，這也是全球首款使用5G模塊的量產車，這片模塊的背后贏家是三星和比亞迪。

這片5G模塊不是由傳統的模塊廠家如LG或大陸汽車提供，也沒有采用高通芯片，這片5G模塊是由三星旗下的哈曼設計，比亞迪制造或者說封裝。

這片5G模塊分兩個版本，一個是通用版，型號為SA-N9000，另一個版本是寶馬訂做版SA-N9001。上圖為寶馬用的SA-N9001，通用版的SA-N9000也是由比亞迪制造或者說封裝。

用這兩種模塊做的TCU盒子也有所差別。

寶馬訂做的版本似乎體積更小，接口也不同。

（資料來自FCC）

左邊為通用版的一層PCB Layout，右邊為寶馬訂做版的一層PCB Layout。

（資料來自FCC）

SA-N9000的BOM表如上，這里只列出了主要元件，三星是大贏家，國產的君正股份旗下的ISSI也有LPDDR4入選，兆易創新也有一顆SPI NorFlash入選，當然LPDDR4的價值要高出NorFlash不少。

其余被動元件MLCC基本上都是日本村田的，兩顆特大的MLCC由日本太陽誘電提供，分別是47000nF和22000nF，晶片電阻是臺灣國巨，晶片電感基本上由日本村田提供，一個4.7uH大電感和一個240nH的小電感由TOKO提供，一個1uH大電感和兩個470nH小電感由ABCO提供。

（資料來自FCC）

上圖為通用版模塊的框架圖。基帶部分是三星的S5123，與其配套的射頻收發器是S5M5510，ET調制芯片兩片，都是三星的S5M5800，電源芯片是三星的S2MPM06。

S5123即三星Exynos Modem 5123，Exynos Modem 5123 通過 7 納米 (nm) 極紫外光刻 (EUV) 工藝以及 5G 和幾乎所有傳統網絡的支持，提高了能效，為高速、大容量 5G 連接設置了新的標準。

在 5G 中，調制解調器支持毫米波和 6 吉赫 (GHz) 以下頻譜，以及非獨立組網 (NSA) 和獨立組網 (SA) 網絡。通過多達 8 個載波聚合 (8CA)，它在毫米波中可提供高達 7.35 吉比特每秒 (Gbps) 的下行速度，在 6 吉赫（GHz）以下提供 5.1Gbps 的下行速度。

還支持 EN-DC，它利用第四代移動通信技術 (4G) 和 5G 信號來增強連接性。與利用現有 4G 基礎設施以及 5G 連接的非獨立網絡 (NSA) 不同，獨立 (SA) 網絡是為 5G 從零開始構建的，為智能互聯服務的完整部署提供動力。

Exynos Modem 5123 支持 SA 和 NSA 網絡，不僅提供更快的數據傳輸速度，而且提供 5G 連接的所有優勢。

Exynos Modem 5123 還支持各種傳統網絡，包括全球移動通信系統 (GSM)、碼分多址 (CDMA)、寬帶碼分多址 (WCDMA)、時分同步碼分多址 (TD-SCDMA)、增強型高速分組接入 (HSPA) 、頻分雙工長期演進系統 (LTE-FDD)和時分雙工長期演進系統 (LTE-TDD)。

在 LTE 模式下，調制解調器提供增強的速度和功能，通過 8CA 提供高達 3.0Gbps 的下行速度，并支持高達 1024-QAM。

美國FCC在測試該5G模塊時，主要檢測3.72501-3.95499 GHz，發射功率118毫瓦，86線進入下3.75-3.93 GHz發射功率234毫瓦，87線為117毫瓦。

2G和4G的功率放大主要由Qorvo負責，包括B21頻段的PA，OMH的PA和2G的PA。APT調制是QPM8105，APT（Average Power Tracking），平均功率跟蹤。

其基本原理是，通過算法根據功放的輸出功率調節功放的供電電壓，功放的實際輸出功率仍然通過輸入信號的大小決定。

LB-LPAMid是QPF7612，它集成了1GHz以下的4G/5G頻段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等)，包括高性能功率放大器以及若干低頻的雙工器；在不同的方案里，還可能集成GSM850/900及DCS/PCS的2GPA，以進一步提高集成度。

低頻的雙工器通常需要使用TC-SAW技術來實現，以達到最佳的系統指標。根據系統方案的需要，如果在LB PAMiD的基礎上再集成低噪聲放大器（LNA），這類產品就叫做LB LPAMiD。可以看到，這類產品的復雜度很高。還有QPC1220開關IC。

比較高技術含量、價值較高的射頻功率放大部分多由Skyworks提供，包括Low / Low-mid / Mid / High-band and 4x4 MIMO Diversity Receive Module，即SKYA25003。

5G NR n77/78/79 PA Module with Integrated Filter (L-PAMiF) with SkyBlue，關鍵的5G功率放大芯片集成了濾波器，型號為SKY5A3001，5G NR N77-79 LNA Diversity Receive Module即SKY5A5000。

M/HB波段的LFEM即SKYA5001。5G超高段UHB LFEM，即SKYA5000，還有開關SKYA21024。

其余關鍵元件還包括高通提供一系列DPX和濾波器，太陽誘電提供UHB N78/N79波段濾波器，TDK提供熱敏器，NXP提供射頻開關IC，TCXO晶振由日本KDS提供。

屏蔽由Larid提供，4Gb的LPDDR4 第一供應商由美光提供，不過美光最近產能很緊，中國君正股份旗下的ISSI得以成為第二供應商，型號為 IS46LQ16256A，這也是ISSI的最新產品，之前ISSI以Flash產品為主，在2020年底才開始向LPDDR4進軍。

寶馬訂做版里移除了SKY13727-11部分，這部分是B3, B39, B25(2), B34, B66, B40, B30, B41, B7, B42和 B48波段的MIMO接收模塊。

三星哈曼的5G模塊支持n1/2/3/7/25/38/41/66/77/78波段。

（資料來自FCC）

顯然，V2X的5.9GHz波段不支持。按照我國工信部5G頻段劃分， 中國移動目前主要組網使用的是n41(2515-2675Mhz) ，中國電信使用的是n78(3400-3500Mhz)，中國聯通使用的是n78(3500-3600Mhz)，中國廣電將使用n28和n79，此外中國移動未來還會啟用n79作為室內覆蓋或者是熱點補充覆蓋。顯然，寶馬支持三大運營商的頻段。

那么美國呢，2021年2月24日，美國聯邦通信委員會(FCC)宣布C波段3.7GHz-3.98GHz頻段的拍賣結果。也就是N77/78頻段，這是黃金頻段，美國拍賣了811億美元，但之前美國拍賣的是24GHz、28GHz、37GHz等高頻頻段。

顯然寶馬在美國暫時是沒有5G服務的，美國的5G做的也很差。歐洲的5G目前也是N77頻段，因此寶馬不必改射頻設計就可在中國和歐洲銷售。

最后來說比亞迪的角色，目前做通訊模塊比較大的有LG INNOTEK、環旭、佳世達和偉創力，這是一種SiP封裝，介于半導體芯片與PCBA之間的技術，環旭處于龍頭位置，一直以來都是蘋果獨家供應商。

不過消費類電子廠家依托PCBA的經驗，也在躍躍欲試進軍SiP，如歌爾和立訊，一時間大家都以為SiP的門檻很低，并且環旭的利潤率表現并不理想，這可能是環旭過分依賴蘋果的原因，蘋果肆無忌憚地壓低價格。

但是這并不意味著通訊模塊SiP的門檻很低，耳機消費類的SiP封裝門檻確實不高，但通訊類可不是，牽涉到射頻尤其5G這種GHz級別的地方，都需要長時間摸索工藝。

車載的通訊模塊門檻就更高，要知道通訊模組里關鍵的芯片都是為手機而不是為汽車設計的，在5G領域，幾乎所有的芯片都是兩三個廠家壟斷的，特別是功耗比較大的Modem和PA，它們不可能專為汽車領域訂做一款過AEC-Q100的芯片，因為相比手機領域的量，車載的量太低了，幾乎可以忽略不計。

5G PA大廠基本就是Skyworks、Qorvo、安華高三家壟斷，Skyworks市場占有率超過50%，大約在60%左右，如此強勢地位，自然不會照顧汽車企業。5G PA芯片不過車載標準，但是模塊必須過。

這就對模塊的設計提出了嚴峻的挑戰，加上還有EMC，5G車載通訊模塊門檻極高，我估計全球只有LG INNOTEK、環旭和比亞迪能做到。

這款5G模塊中，我們可以看到歐洲電子產業的沒落，這款5G模塊中只能看到為數不多的歐洲廠家身影，日本和中國臺灣企業占據了被動元件，美國企業掌握了射頻放大，當然美國企業的背后是中國臺灣三大復合半導體代工廠的貢獻，中國大陸廠家開始嶄露頭角，ISSI和兆易都有露臉，這是個不錯的開端。

編輯：jq