作者：老兵戴辉
应华美半导体协会（CASPA）和东南大学硅谷校友会之约，老兵戴辉于2020年8月29日下午做了面向硅谷和全球的全英文讲座，题为：Game of 5G——History, Current Situation, Future and Conflicts.
苹果和特斯拉的股价暴涨，TIK TOK成为话题热点，都与三个关键词有关：无线、云计算、人工智能。这三个技术都堪称本世纪的巨大技术进步。云计算和人工智能的飞速发展也基于了无线技术的发展。最近冻结的5G协议R17版本就有了大量V2X（车辆连接一切）、V2V（车与车通信）、定位等能力，对无人驾驶的发展有促进。
标题为什么用"game"这个词呢？乍一看，就是“游戏”的意思，但这个词，还有博弈（竞争）、运动、比赛等含义，也可表示比赛中的“一局、一盘或一场,比分,比赛规则”，还也可指游戏或运动的“器材”。
本文主要讲述Game的四重含义，也就是标题中的“四场游戏"。
GAME第一重含义：5G是全球电子信息业的“狂欢”。
这又可从4个角度来讲：芯片、手机、专利授权、运营。
1，可以极大地带动芯片技术发展，5nm就靠它了！
5G手机处理的频带宽度up to100MHz， 超过了4G的频宽（up to 20MHz），更是大大超过了3G（UMTS）的频宽（5MHz）。这正是手机速率大大提升的最重要的原因。有人说5G主要是暴力提升速率，但是他忽略了3G和4G其实也是主要靠暴力提升速率的。
频宽好像是发动机的排量，速率则是车子的动力。排量越大，动力越强，当然，油耗也越大。06年夏天我学车的时候，开过千里马（1.3L排量), 一个陡坡死活过不去。灵机一动，关了空调，就过去了。我开3.6L的道奇MPV，油门一踩，两吨重的车子就弹了出去，估计半升油也没了。
为什么以前做不了这么宽的频段？是因为处理器（AP）和基带（BB）的计算能力达不到要求。
摩尔定律大家都知道，每隔一两年，芯片的集成度提高一倍但价格不变。
5G手机需要用7nm、5nm甚至更高的工艺。否则手机算不过来，功耗也会很大（发热）。
反过来说也成立。如果没有5G，7nm以及更高的工艺就找不到足够大的需求。因为如果停留在4G时代，14/16nm就绰绰有余了。台积电（TSMC）巨资投入的2nm制程做出来也赚不到钱，就成为“屠龙术”了。
5G基站功耗过大而受到诟病，所以也需要7nm以及5nm以及更加先进的制程的芯片。
世界各地的运营商建设5G基站，初期只是覆盖热点地区，购买的5G基站数量其实是很有限的，投入并不大。但是推动用户购买的5G手机数目，却可能很多。换句话说，5G手机的数量将远远超过5G基站的数量，消耗的芯片可以很多。
5G带来了巨大的蛋糕，大家都有得饭吃的。美国芯片企业的成功模式是：快一点、全一点、规模大一点、便宜一点，然后WINNER TAKES ALL。这也是大陆芯片以前发展不起来的根本原因。在科创开闸，A股芯片估值暴涨的情况下，大陆不少芯片企业获得了资金，发展较快。5G手机要用到很多的频点，如700MHz, 2.6GHz, 3.5GHz, 4.9GHz， 未来还要有毫米波（28GHz等），所以使用的模拟芯片数量将超过4G手机的好几倍，如滤波器、功放（PA）、低噪功放（LNA）等。
5G就是一只火炬，照亮了整个电子业界前行的步伐。
2、5G带来巨大的换机潮，使得苹果等手机公司的股价暴涨。
从2017年开始，智能手机的发货量就一直在下降。全球智能手机出货量比2016年减少了0.1%，降至14.724亿部。这个趋势一直延续至今。以前是新增用户+换机用户，现在市场饱和，新增用户基本上很少了，主要就是换机市场。
苹果的成功，本质上是“美国创造”+“中国制造”的成功。水涨船高，中国本土的消费电子产品也产生了飞跃式发展。当然，之前三来一补及山寨机留下了很好的基础，要不苹果也不会选择在中国生产。 特斯拉也是这个模式。
智能手机的寿命其实越来越长，小心点用，用个三五年不成问题，防摔、防水雾能力也在急剧提升（屏幕除外）。尽管芯片越来越多、尺寸越来越小，但是电子产品的生产质量获得了大幅提升。老戴顾问的明锐理想科技公司提供了优秀的表面封装自动视觉检测（SMT AOI）设备，有效提升了消费电子和汽车电子的电路板上芯片的焊接质量，并再接再厉发展到了芯片封装环节的检测。现代工艺下，芯片焊完之后，在焊点上还要点上胶，perfect!
新冠之中，大家呆在家里用WIFI就可以了，加上担心口袋里的钱，所以2020的二季度全球智能手机发货量下降很大。5G手机和中国市场成为了最大的亮点。
中国人对移动互联网的依赖真的太大了。只要手机在，哪儿都敢去，手机若不在则寸步难行。热点地区（比如假期里的各个江河湖海），都出现了越来越常见的拥塞。如果拥有一部5G手机，就可向亲友直播：LOOK，我在旅游额！
Counterpoint Research研究分析师Abhilash Kumar在谈到5G情景时指出：“ 5G智能手机的出货量继续在全球增长。本季度环比增长超过43%。2020年第二季度，5G智能手机的出货渗透率从上一季度的7%提高到11%以上。这是由中国的增长推动的。中国的增长也推动了5G运营商推出更优惠的5G套餐，以及多个品牌的中端5G智能手机的上市。目前，中国占5G出货量的四分之三以上。”
可见，从2020年开始，从中国开始，5G在全世界将启动了智能手机的换机潮。换个角度来说，也正是中国市场实现了5G手机产业链的成熟！
9月份即将发布的苹果的年度旗舰iPhone 12系列都全部支持 5G 网络。不得不说，苹果只要价格到位，就有挡不住的诱惑，身体最诚实。
苹果在换机市场大规模启动时候，5G恰如其分地出来了。在此预期下，苹果的股价暴涨，总市值达到了史无前例的两万亿美元，成为了人类历史之最。
小米和传音的股价也涨得很好。
3、专利授权模式“游戏”继续玩
高通是最典型的玩家，按照手机造价的一个比例收费。还有很多公司也在收钱。
专利保护一般是20年。4G从2010年上线使用，已经有10年了。但专利都要再提前几年来申请，并在相关标准中预埋，往往也要用上好几年时间。
也就是说，如果没有5G，原有的4G专利会陆续过期，专利授权的模式也将难以为继。
苹果和高通打了多年的官司，最后也不了了之了，原因是4G和5G的基带芯片上，苹果还是要依赖高通。
高通的收费模式有一个路径依赖，就是手机芯片要确保技术最为领先并占领重要的市场份额，其模式是：不交专利授权费用，就不给芯片，手机公司就会因为失去竞争能力而被市场淘汰。随着手机品牌集中度的提高，以及手机公司纷纷自研芯片（三星和苹果等)，对高通来说，压力也越来越大。
4、运营商其实对发展5G是乐见其成的
刚刚讲过了，世界各地的运营商建设5G基站，初期只是覆盖热点地区，购买的5G基站数量其实是有限的，投入并不大。采用的是NSA模式（非独立组网)，核心网是和4G共用的。
有了5G之后，就可以发展5G用户了。大家都希望在繁忙的时候，都可以顺利连接无线网络，所以就购买5G套餐。 用户大部分时间，用的还是4G网络。
2019年开始，中国在5G基站建设上投入很大。中国移动更是一步到位采用SA方式建立完全连续覆盖的5G网络，可以实现低时延和高可靠性。
这样做的目的，一方面，是为了扶持国产5G供应链成为世界最强，确保中国制造的核心优势；另外一方面，是希望去迎接基于5G的新业务诞生，首当其冲的就是：无人驾驶。
高铁刚修建的时候，座位空置率也高，不过现在大家都喜欢。我还记得1990年之后的几年挤火车的疯狂，那样的日子就一去不复返了。
最近一直传5G基站的功耗过大，这在中国其实并不是一个问题。
一方面，中国现在有大量的水电、太阳能和风能，无法得到充分使用。供给侧改革带来了高能耗产业的关停并转，中国的能源总量现在是冗余的。不少火电站都关机了。
另外一方面，5G技术本身也在演进。比如晚上用户少的时候，引导用户都用4G，而将5G基站进入到休眠状态。
二、Game的第二重含义是： 博弈。
博弈并非都是竞争，其实也包括合作。
5G其实是正和博弈，并不是零和博弈，更不是负和博弈，所以本质上是有解的。
1、回头看历史，在4G以前，大家是战略合作的。
2/3/4G的无线是深度耦合的，由同一个厂家来提供基站，掉话率最低。这个道理，2004年老戴在全球业界算是最早想明白的，孤身一人去菲律宾拓展出千万人口大城市整体搬迁的模式，成为了广泛复制的成功样板。我写过一篇文章：
重回马尼拉——影响世界通信历史的一次突破。
中国力量，在全世界黑山白水修建无线基站，并销售便宜的手机，而美国的移动互联网则所向披靡，风靡全球。
为什么中国力量发展如此迅速？ 这里有个关键因素，就是伟大的中国人民。让我们看看历史，从大哥大时代开始，中国就是世界上最大的手机市场。巨大的市场哺育出了巨大的产业力量。
1G大哥大，是美国发明的，但是在欧美主要是专业人员使用，如消防队员、救护人员等。一到中国，就变味道了，老板们争相购买， 炫耀实力：我连大哥大都有，难道你不和我做生意吗？
2G时代，GSM是欧洲弄的，但是在欧洲卖得其实也不好。办公室里有电话，家里有录音电话，路边有公用电话，腰边可以有寻呼机。下班后公司也不会来找你，所以手机的需求也不强。我在美国的朋友，也是到了本世纪初，才陆续有手机的。
图注：公用电话现在还可用
94年，GSM来到中国之后，大家趋之若鹜。世界工厂的制造业发达，有大量的工人阶级背井离乡，所以有很强的通信需求。我还记得98年拥有手机之后的极度兴奋感觉。 在2000年，因为预付费的普及，中国增长了5000万用户，中国移动的用户总量达到了一个亿，成为全球最大的移动运营商，超过了沃达丰在欧洲众多国家用户的总和。基于此的“移动梦网"的发展，拯救了中国的互联网产业。 中国产业从2G起步，艰难发展途径请网络搜索我写过文章：
华为的"长征”：生死存亡500天
3G，中国发牌很晚，到2009年1月才发牌照。但是在之前，苹果的智能手机就已经畅销中国了。每次苹果发售新机，就有人去港澳买了走私进来。我家的第一部苹果手机iPhone，也是去香港买的。
到了4G时代，中国年轻一代，都成了低头一族。玩游戏、看视频、群里聊天、电商、导航、支付，流量消耗日渐增长。而这又成为了发展5G的动力。
2、5G时代，整体上是正和博弈
如果世界一直停留在4G时代，就会不可避免地进入零和博弈甚至负和博弈时代。
无论是爱立信，还是高通，都和中国力量一起，在坚守同一个5G标准。“一个世界，两个系统”，在5G领域其实是不成立的。
因为4G实在是太成功了，所以5G走得很艰难。如果大家还要分散力量，最后的结果无疑会是悲剧的。
从上面一节的分析来看，如果没有19年中国大建5G网络，大力发展5G手机，5G时代也不会这么快速地到来。
去年，老戴多方呼吁，5G要成功，必须早日有“千元手机”。因为老戴是当年3G煎熬历史的见证者。3G从技术成熟到两款手机出来，用了3年，到“千元”，又用了3年。
2020年初，小米的K30（搭载高通芯片）售价1999元，成为了第一款千元机。这成为了5G历史上一个标志性事件。从此，老百姓能承受的5G手机在手机蜂拥出炉。
为什么印度人口也很多，但没有这样的带动作用呢？
印度制造业不发达，大量老百姓在家务农，也没有什么通信需求。我2001年去印度的时候，整个电信普及率才0.3%。刨掉城市，农村基本没有电话，和我老家80年代一摸一样。
直到今天印度的电信普及率非常高了，但大量用户是功能机或者是性能弱的智能手机，自然也无法成为新技术的引领者。传音的财务报表可见一斑，GSM功能机出厂价8美元，4G智能机出厂价50美元。
3、OPEN RAN阵营带来的博弈
White box以及软件定义XX（如软件定义存储），在信息技术的各个领域都在出现，良性的市场竞争，对整个产业的发展都是有益的。
全球OPEN RAN产业在发展，中国移动也LEAD了O-RAN阵营。这是传统基站制造商和新兴的OPEN RAN势力之间的博弈（GAME）。
2G到5G，市场上的供应商越来越少。巨头诺基亚在中国的5G基站市场上惨遭败北，于是加入了新兴的“OPEN RAN”阵营，重新成为“搅局者”。 曾经在2G日本市场有地位的NEC卷土重来，加入了OPEN RAN战团。日本的乐天成为全球第一家采用OPEN RAN技术建设的5G运营商。
中国不甘落后，有了震有科技（科创板）、佰材帮、海能达（创业板）、京信（港股）、芯通等众多新兴的OPEN RAN厂家。这些都是新兴的中国5G力量，也是重要的5G参与者。
目前高通和INTEL在提供基带芯片，未来还可望有中国芯片厂家参与。
这个世界，真的好热闹。
三、GAME的第三重含义是“比赛”。
有人认为5G编码本身提高的效率并不多，发出了”5G将是一种彻底失败的技术“的说法。
5G标准参与其实是一场“奥林匹克"比赛（Olympic Games)。
中国的编码效率好不容易超过了同行1%或2%，从而进入到了标准最核心的编码环节。不断发展，相关专利也将持续有效。就好像100米短跑，提升0.1秒也是了不起的进步。
中国老百姓缔造的巨大市场+领先的编码能力， 在未来的6G标准领域，中国力量依然非常重要，也不用担心“一个世界，两个系统”。
未来的6G，和现在的1-5G一样，主体都是属于地面的移动通信系统。
马斯克的SpaceX其实是6G的有益补充。
SpaceX有两个主要用途，一是为偏远地区提供固定场景的宽带接入，如家里上网。一个是为4G/5G基站提供无线回传（backhaul）。
可以设想，一个偏远农村，装一个大的SpaceX天线作为backhaul，可以接入500Mbps的带宽，再连接一个基站，附近老百姓就可以用普通的手机来获得通信与互联网服务。
4G和5G在空口上，逐步逼近了香农极限。徐文伟在《后香农时代，面向数学的十大挑战问题》中提到：当初香农时代需要解决的是，面向人与人的可靠通信问题。香农信息论主要基于离散无记忆有损传输的假设，实现了点对点传输；通过信源编码保证网络传输的内容可以让人理解，通过信道编码保证传输的内容不会出错。基于70年前香农发布的这个定理，信息产业有了超过50年的高速发展，发明了一代又一代的通信产品。
6G进入到了徐文伟所说的“后香农时代”：在后香农时代，需要理论的突破和工程技术的发明，更需要数学家们发挥核心作用。
5G的基础理论研究，在海外以渥太华为核心，在国内以南京为核心。我在东南大学面向在校学生做完移动通信历史报告之后，来到了国家移动通信重点实验室（紫金山实验室），注意到所在的”无线谷“更名为“未来网络谷”。这也意味着，未来的6G网络，将从整个网络结构上来提升整体的效率，比如“无小区”技术，更好地支持人口智能和信息安全等。
四、GAME的第四重含义是“云游戏”。
基于5G的云游戏，未来可能是会有前途的业务之一。
大型的端游，需要在本地有显卡（GPU），还有下载大量的软件和数据（几十个G跑不了），软件还要本地跑（需要高性能的CPU）。当然，现在也都连接了云，但是本地和云之间传输的数据量并不大。
即使是手机上玩的王者荣耀，本地也要存储近10个G。
进入云游戏时代后，本地啥都不是，就是一块屏幕和一个接口。 游戏都是在云上跑的，用的也是云上的CPU、GPU和存储空间。
这意味着，每帧图像都是云上产生，然后一帧帧传输到本地的。这需要巨大的带宽，也需要很小的时延，而这正好是5G可以提供的。
老戴作为顾问的京华科讯科技，一直从事PC桌面云化的工作，国内首家自主可控VDI。采用此项技术之后，企业的众多电脑都可在云端运行，员工的桌面不再需要庞大的本地主机，简化为显示和输入输出。中间的传输介质，则可以是光纤和网线，也可以是5G。这是“云电脑”。
甚至可以将手机本身视为一个巨大的应用放在云上，再将界面投影到本地手机上，这样本地手机配置可以非常低，就是屏幕+输入输出就可以了。这就是所谓“云手机”了。“云手机”的用户的体验未来会发展如何，我们还需要拭目以待。
5G的那一场美梦又是什么？
We have the same dream: 新冠得到控制，世界和平交往，全世界人民一起快乐地玩5G手机！
图注：作者戴辉于联合国安理会总部
本文是面向硅谷和全球的英文讲座的内容摘要，是对宏观技术、市场和战略的分析，并不讨论任何政治敏感问题。欢迎大家在文后留言讨论和提问。
附讲座照片和华美半导体协会活动介绍：
图注：背景的金门大桥就是ZOOM的人工智能功能
