在中國市場這個十分強調(diào)“高性價比”的大環(huán)境下，如何去把NB-IoT芯片和模組的成本做到極致，是令當(dāng)下各大芯片和模組廠商們倍感頭疼的問題。有分析指出，NB-IoT芯片1美元、模組趨向5美元，才能使得商用門檻進(jìn)一步降低，目前的價格顯然還太偏高，雖然各大運營商火力十足地投入NB-IoT陣營，但卻各自為政，支持不同的頻段，不僅在中間的網(wǎng)絡(luò)層造成了數(shù)據(jù)互通的阻礙，而且因為頻段各異，對于下游的芯片、模組產(chǎn)業(yè)來說，因多頻段支持的需要也必須增加額外的功能模塊開發(fā)成本。
另一方面，NB-IoT與eMTC的競合關(guān)系也面臨微妙的此消彼長，是齊頭并進(jìn)還是各行其是，目前也仍然難以理清。若是齊頭并進(jìn)，“eMTC+NB-IoT”雙模芯片無疑會是主流，盡管這能夠進(jìn)一步擴展芯片的應(yīng)用范圍，但更高的應(yīng)用成本在短期內(nèi)也必將成為全行業(yè)的一塊“心病”，待到市場真正成熟后局勢方能有所改觀;但若是各行其是，采用“NB-IoT”單模芯片的話又不能迎合當(dāng)前三大運營商“NB-IoT+eMTC”兩條腿走路的商用網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)略布局，隨著未來幾年市場競爭的逐步加劇，也必然難以擺脫“被淘汰”的命運。
具體到NB-IoT芯片本身，產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度與芯片研發(fā)周期之間的矛盾以及芯片設(shè)計層面上在架構(gòu)、功能、內(nèi)核、工藝和外圍器件選擇上所面臨的重重挑戰(zhàn)，都是當(dāng)前阻礙芯片成本下探的根本癥結(jié)。眾所周知，自該技術(shù)問世以來，NB-IoT產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展速度一直都十分迅猛，從標(biāo)準(zhǔn)立項、標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)再到產(chǎn)業(yè)化的整個速度非常之快。但與之矛盾的是，由于帶有射頻模塊，NB-IoT的芯片開發(fā)周期一般都比較長，保守來說對于大型設(shè)計廠商在采用原有類似產(chǎn)品設(shè)計提供妥協(xié)方案的情況下，也都需要一年半到兩年的時間，而對于初創(chuàng)企業(yè)來說則需要更多的從基帶到射頻、協(xié)議棧、平臺軟件等多個環(huán)節(jié)上進(jìn)行布局，少說也要兩到三年的時間才能流片，這顯然趕不上當(dāng)前NB-IoT產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展速度。
上海移芯通信科技有限公司總裁熊海峰也對此表示贊同，雖說NB-IoT類似于一個簡化后的LTE，但事實上芯片層面也還是需要去滿足3GPP的一些比較嚴(yán)苛的全新指標(biāo)，其中包括射頻、協(xié)議棧的測試、與基站的各種兼容性測試以及更多嚴(yán)苛的現(xiàn)場測試等，這些在時間和資金上產(chǎn)生的成本都是很高的。
其次，要把成本進(jìn)一步降到極致水平，芯片設(shè)計層面上對架構(gòu)本身、功能模塊簡化、內(nèi)核、工藝以及外圍模組和器件選擇等多個方面也都需要做出相應(yīng)的改變，當(dāng)然這背后也存在著諸多的技術(shù)難點。熊海峰總結(jié)到：“其一，是芯片的架構(gòu)，架構(gòu)決定了整個電路的規(guī)模，或者說決定了芯片的Die-Size(芯片裸片的大小)，Die-Size是影響到芯片成本的一個非常直接且最主要的因素;其二，芯片功能的定義，包括外設(shè)方面是否需要一個FRS的應(yīng)用，我認(rèn)為是不需要的，因此這個功能模塊可以不做，而我們看到現(xiàn)在市面上也有些產(chǎn)品是以手機芯片的思路去設(shè)計NB-IoT芯片的，但事實上我們應(yīng)該以一個嵌入式產(chǎn)品的思路去追求極致的成本。在我們看來，NB-IoT的芯片是第一次從通信與嵌入式兩個平行但不相關(guān)的技術(shù)線實現(xiàn)真正融合的一種產(chǎn)品，而嵌入式的思路去做芯片的話一定是需要極致的去考慮成本;最后，就是內(nèi)核的選擇，包括選擇什么樣的內(nèi)核，幾個核，在不同的應(yīng)用場景是不是需要更大或者更貴的核，或是選擇一些相對來說更便宜的不要License或者Void的芯片，都會相應(yīng)的影響到整個芯片的成本。”
另外，要緊跟市場走勢的話，工藝和Foundry的區(qū)別、模組器件以及芯片外圍電路的選擇也十分重要，熊海峰補充到：“我們需要去權(quán)衡未來這個產(chǎn)品可能會賣三年、五年還是十年，未來的這么多年內(nèi)，芯片的整個工藝以及它所屬的整個平臺未來的價格趨勢會是怎么走的，這些都會有很直接的影響;另外就是外圍電路和模組器件的選擇，外圍電路要做得盡量簡化，器件也應(yīng)該要做得盡量少，比如說對于芯片外圍電路，如果我們接收端的性能做的足夠好，這個Sort成本大概會在5美分左右，而真正進(jìn)入到大規(guī)模量產(chǎn)商用階段后，5美分對于模組成本來說還是非常高的。往架構(gòu)層面上去看，其實還可以把FEM和DC/DC拿掉，如果把PNA放到芯片內(nèi)部那FEM基本上可以用不著了，當(dāng)然也可以去掉DC/DC，這樣一來，現(xiàn)有的NB-IoT芯片外圍電路就會變得更為簡化，幾乎與現(xiàn)在常見的Wi-Fi芯片一樣簡單，不僅能夠降低成本，而且模組的大小也可以做得更為緊致，并實現(xiàn)了架構(gòu)上的創(chuàng)新，這樣就非常貼近于國內(nèi)市場主打高性價比的行情。”
因此，針對成本問題，在大規(guī)模商用的市場大背景支撐下，如何定義芯片功能、選擇合適的芯片內(nèi)核以及減少外圍電路和器件將越來越關(guān)鍵。如此，NB-IoT芯片方能真正貼近國內(nèi)市場，實現(xiàn)“性價比”升級進(jìn)而開啟“物超人”及“萬物互聯(lián)”的大時代。