从第一部手机诞生到现在已经将近40年了，但是直到移动通信网络从模拟信号变成数字信号，手机才逐渐与互联网连接起来。如今，用智能手机浏览信息、打视频电话、玩网络游戏、看视频，已经不仅仅是日常生活，更是人们生活和工作方式的一部分，催生了很多新兴产业。这些都离不开手机内部调制解调器的功劳。

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什么是调制解调器

modem的英文名是Modem，在中国也被昵称为“猫”。对于千年走来的老网友来说，是一个非常熟悉的词。它的作用是将模拟模型和数字信号相互转换，使计算机实现互联互通的功能。Modem在手机与通信网络之间建立逻辑通道，传输联网数据，调整通信方式，从而实现通话、短信、上网等功能。下图显示了手机的基本工作流程。

早些年，模拟信号通信方式被称为1G。2G时代，数字传输技术成为核心。在GPRS数据处理技术的帮助下，一些手机开始简单访问WAP网站。直到智能手机、调制解调器、高性能CPU的兴起，手机终于实现了即时通讯和上网的能力。到后来的3G，4G，再到今天的5G，手机调制解调器一直扮演着重要的角色。

调制解调器和基带的关系

虽然调制解调器在功能上是一个独立的设备，但在高度集成的智能手机中，通常将调制解调器、信号处理器、信道编码器、数字信号处理器和接口模块集成在一个叫做基带的芯片中，这些模块共同完成现代手机的通信功能。随着移动互联网的广泛普及，调制解调器已经成为基带芯片中最重要的模块。

基带芯片在手机上以两种形式存在，一种是独立的芯片，俗称“外挂基带”，另一种是将CPU、内存DRAM等模块集成在一个大规模的多层芯片上，即片上系统，大大缩小了手机主板的尺寸。这不仅降低了整体的热量和功耗，还允许小空间的智能手机内置更大的电池和更多的摄像头。

5G时代调制解调器的进化

由于基带芯片的制造需要在半导体工艺、通信网络标准适配、基带芯片专利技术、通信网络技术等方面有深厚的技术储备，因此全球具备高性能基带研发能力的厂商寥寥无几。

作为通信行业的“高材生”，三星不仅拥有强大的半导体R&D和生产能力，还拥有完整的智能手机产业链。2010年前开始基带研发。2015年，Galaxy S6搭载了内置4G调制解调器的Exynos Modem 333自研基带芯片，14nm FinFET工艺的Exynos 7420八核处理器让Galaxy S6成为当年的旗舰手机。

进入5G时代，手机调制解调器的竞争已经开始白热化。作为5G技术的先驱，三星在2018年推出了首款支持5G移动通信标准(5G NR release-15)的Exynos Modem 5100，采用10nm FinFET的低功耗设计工艺，支持6GHz及以下和毫米波等新频段，可实现高达6Gbps的数据速率。向后兼容4G，搭载Exynos调制解调器5100基带的三星Galaxy S10获得“全球首款5G手机”称号。

2019年，三星发布了全球首款采用A77架构的移动处理器Exynos 980，并将其应用于Galaxy A71。这款SoC最大的亮点在于内置了全新的5G调制解调器Exynos Modem 5123，基于全新的7nm EUV工艺，支持两种5G标准，NSASA，并向后兼容2G、3G和4G。同时，Exynos Modem 5123通过高性能CPU子系统具有更快的数据处理能力，下行速度高达10Gbps。同时，它具有多项节能优化，允许用户在5G模式下实现更低的功耗和更长的电池寿命。

从1G到5G，不仅我们的移动通信体验一步步提升，演进速度也加快了。从3G到4G用了15年，但从4G到5G已经缩短到8年，这也是背后调制解调器和半导体技术不断演进升级的结果。现在6G技术的研发正在进行中。相信搭载更快更高效的6G调制解调器的智能手机很快就会和我们见面。让我们拭目以待。