行业间的壁垒成为5G商用的挑战

邬贺铨

目前所说的5G的应用场景是比较笼统的方向，现在很难预计未来5G那个业务会更热，事实上，许多热门的移动互联网应用都是在网络能力具备之后才出现的。例如，3G之初，还没有微信;4G之初，微信也没有引入视频、移动支付等丰富应用;4G网络升级之后，抖音、快手等应用变得火爆起来。

预计5G刚开始商用时，主要以消费类应用为主，包括高清视频、AR/VR等;未來，5G会走向工业化的应用。值得注意的是，5G采用了开放架构，就像手机一样，未来5G业务和应用能够以类似APP的开放方式增加上去。

我认为，5G未来转向以工业应用为主，挑战并不是技术的难题，而是行业间的壁垒，它需要垂直行业的紧密合作。与此相应，电信运营商也面临新的挑战：之前的业务主要面向广大用户，具有共性特点;未来发展5G工业应用，由于不同行业乃至同一个行业的不同企业，都有着个性化的诉求，因此需要提供针对性的个性化服务。

当前，电信运营商正面临着5G投资压力。一方面，5G客观来看需要巨大的投资;另一方面，电信运营商流量和收入的剪刀差越来越大，收入增长面临困难，如何确保5G投资成为业界关心的热点。

5G投资是面向未来的，当前电信运营商网络建设的投资基本会聚焦到5G上，4G方面投资相应会缩减。5G网络需要更多的基站，相应会带来投资的增加。目前，业界普遍认为5G基站数量将达到4G的4到5倍。对此，我觉得原因有二：一是5G频率更高，达到与4G相同的覆盖，就需要更多的基站;二是从网络容量上来看，5G要提供给每个用户更高的带宽，就只能缩小蜂窝半径，通过减少用户数来实现。不过，由于每个5G基站的功率要更低一些，更多的5G基站数，也会因为规模化而带来成本的下降。

运营商面临的5G投资压力，其实是整个中国5G产业链的共同挑战。

从芯片、终端、基站到网络和应用等，5G产业链比较长，而芯片本身就是一个产业链。其中，以华为为代表的中国企业在5G基站、终端和其他网络设备上处于领先位置。

芯片自身的产业链，涵盖了设计软件、架构软件、芯片设计、芯片代工线以及封装测试等环节。尽管当前中国企业在芯片设计领域表现不错，但用于芯片设计的EDA工具软件却受制于国外三大巨头，分别是Synopsys和Cadence这两家美国公司以及收购了Mentor的西门子。用于手机的芯片处理器设计，则需要ARM授权。ARM虽然是家日本公司，总部设在英国，但是两个研发中心位于美国，因此受到了美国的制约。

在芯片代工线上，目前中芯国际代表了中国最高水平，但目前14nm技术尚待稳定，而5G需要5nm技术，因此面临着严峻挑战。这其中的困难在于，一方面代工线投资巨大，一条代工线需要高达几百亿美元的投资;另一方面即便投资到位，也可能受到瓦森纳协议的限制，美国也绝不会把最先进的技术卖给中国企业。因此，中国5G目前还无法依靠中芯国际，不得不选择台积电。尽管目前台积电表示并未受到美国禁令的影响，但美国肯定是不甘心的。

在终端领域，中国企业的短板在于芯片和操作系统。目前除了华为有自己的芯片以外，其他终端制造商使用的都是高通芯片，因此需要支付高额的专利费，这无疑是一个比较大的负担;与此同时，终端离不开操作系统，而目前的操作系统只有安卓和IOS，IOS只供应苹果手机，而安卓免费的只有很小一部分，主要的应用都需要授权。但当下，无论如何，华为已经走在中国企业的前面。

芯片和终端的短板补齐，并不仅是举国之力的问题，更需要一个能够更好地激发自主创新的环境，从而让企业能够下决心投入，不仅要补短板还要强长板，提升竞争的话语权。

（作者系中国工程院院士）