全世界的5G基站里,其实跑着两套完全不同的“心脏”:一套是爱立信、诺基亚、华为几十年攒出来的自研专用芯片(ASIC),另一套是三星力推的通用服务器+软件(vRAN)。2020年,三星凭一张约66亿美元的Verizon大单第一次真正打进北美主流市场,此后六年,围绕“基站到底该用专用芯片还是通用芯片”的能耗论战、市场攻防就没停过。本文以三星网络(Samsung Networks)官方公开资料、爱立信官方博客技术文章与Dell'Oro Group公开报告口径为解读主轴,拆解两条芯片路线的底层逻辑、能耗账本与市场格局,并回答工程师最关心的问题:vRAN真的费电吗?专用硅的护城河还剩多宽?
先看一条分水岭式的新闻。2020年7月,Verizon与三星电子宣布签署长期合作协议,三星成为Verizon无线网络的主要设备供应商之一。据当时路透社、Light Reading等多家媒体公开报道,这份合同的初始规模约66亿美元,是三星网络业务历史上最大的单笔订单,覆盖美国市场数万个站点的小型基站、无线接入设备与vRAN软件。
这个订单的意义要放在当时的行业背景下看。全球RAN(无线接入网)市场常年被“三巨头”把持:爱立信、华为、诺基亚合计拿走全球RAN收入的六成以上(除中国外的成熟市场份额更高),三星虽然有韩国本土市场打底,但在国际上长期被视为“边缘玩家”。RAN是通信设备行业门槛最高的一块:产品线要覆盖宏站、微站、各频段、各制式,还要有遍布全球的交付与维护团队,新玩家想正面强攻几乎不可能。
三星选的切口非常聪明:不打硬件,打架构。它押注的vRAN(虚拟化无线接入网)路线,把传统基站里那台装满专用基带板卡的BBU机框,整个换成跑软件的通用服务器。换句话说,竞争对手拼的是几十年ASIC设计功力,三星直接把战场换成了三星最熟悉的IT产业——服务器、软件、规模化交付。
紧接着的2020年下半年,第二记重锤落下:英国政府决定限期拆除华为5G设备,Vodafone UK随后选择三星作为替换工程的主要承接方(据当时公开报道)。一个等待了十几年的市场空隙,就这样被三星接住了。
把这几年的关键节点串成一张表:
| 年份 | 事件 | 对格局的意义 |
|---|---|---|
| 2018 | 诺基亚发布ReefShark芯片组 | 专用硅阵营加速FPGA转ASIC,能效军备赛开跑 |
| 2020 | 英国限期拆除华为设备;Verizon签三星约66亿美元大单 | 三星首次大规模进入北美主流市场 |
| 2021 | Vodafone UK选三星承接替换;AT&T与爱立信宣布推进Open RAN合作 | 旧格局松动,专用厂商也开始“云化” |
| 2023 | 三星发布vRAN 3.0;KDDI宣布引入三星vRAN(据公开报道) | vRAN产品成熟度受日韩主流运营商背书 |
| 2024 | T-Mobile扩大与三星合作(据公开报道);全球RAN市场在多年下滑后趋稳 | 三星稳居RAN第一梯队之外的最大挑战者 |
| 2025-2026 | GPU等加速方案进入基带领域 | 两条路线加速融合,纯软件叙事被改写 |
要看懂这场战争,得先看懂5G基站的BBU(基带处理单元)里到底在跑什么。
基带处理分三层:高层协议(L3,负责承载管理、移动性)、低层协议(L2,调度、HARQ)和物理层(L1,最苦最累的体力活——FFT、信道估计、LDPC译码、大规模MIMO波束赋形)。其中L1是计算密度最高的部分:一个64收发天线的Massive MIMO小区,每秒要做万亿次量级的定点运算,而且时延约束是微秒级的——LTE时代4G的1ms调度周期到了5G更严苛。
两条路线的分野就在这里:
专用ASIC路线(爱立信、诺基亚、华为的打法):把L1的关键算法做成硬化流水线,一块基带板卡就是一颗定制SoC加配套记忆体和接口。优点是单位比特功耗极低、时延确定性强、体积小;代价是研发周期长(一颗大芯片流片到量产动辄三年)、灵活性差——制式一升级,板卡就要换代。
vRAN通用芯片路线(三星的打法,也是早年Verizon、Docker们畅想的“电信IT化”):BBU的基带功能变成纯软件,跑在标准服务器上,3GPP在5G时代把gNB显式拆成CU和DU两个逻辑节点(规范见3GPP TS 38.401),为这种云化部署铺平了道路。好处显而易见:硬件不用跟着制式换代,扩容可以变成“加license”,不同频段合池部署,升级就是一次软件发布。代价则是:通用CPU干L1的活,指令效率远低于硬化电路。
两种架构长什么样,一张图看明白:
flowchart TD
subgraph T["传统D-RAN专用架构"]
A1["AAU有源天线"] -->|前传eCPRI| A2["BBU专用机框"]
A2 --> A3["主控板卡"]
A2 --> A4["基带板卡:定制ASIC"]
A4 --> A5["硬化L1流水线"]
end
subgraph V["vRAN云化架构"]
B1["RU射频单元"] -->|前传eCPRI| B2["通用服务器"]
B2 --> B3["虚拟化层"]
B3 --> B4["DU软件:L1与L2"]
B3 --> B5["CU软件:L3"]
B4 --> B6["FEC加速卡可选"]
end
A2 --> C["核心网5GC"]
B2 --> C
值得强调的是,这场分野并非 Samsung 独有的故事。诺基亚2018年推出的ReefShark芯片组,本质是把射频小站里插FPGA卡的做法改成高集成SoC,把体积和功耗打下来;爱立信则延续其数十年的自研硅传统,其官方材料长期强调“自研ASIC是能效优势的来源”。标准允许灵活的实现方式,具体产品形态以各厂家官方文档为准——但行业公开的大方向很清楚:专用阵营把硅越做越集成,通用阵营把软件越做越重。
这是两条路线交锋最凶的战场,也是工程师最该较真的地方。
爱立信的官方口径非常明确。爱立信在其官方博客与白皮书中多次给出测算:在大规模宏站场景下,vRAN的能耗显著高于同等的专用基带设备,差距在两位数百分比量级(具体数字以官方原文为准)。逻辑我们在第2节其实已经推出来了:L1的LDPC译码、波束赋形矩阵运算,在定制芯片里是几条硬化流水线的事,在通用CPU上则要烧掉大量通用核心,还要配套更重的内存带宽、网卡和散热。
三星的反击也很有章法。第一,从产品上补课:2023年MWC上发布的vRAN 3.0把L1的关键任务卸载到加速硬件上,官方口径是整机能耗与部署成本较上一代明显下降;第二,从账本上换算法:三星与部分运营商的公开口径是,把能耗放进TCO(总拥有成本)里算——vRAN省下的硬件代际更换、站点机框种类、扩容周期,足以覆盖电费的差额。
作为在核心网和无线侧都泡过十八年的老兵,我给这套论战补三个工程视角的注脚:
第一,别被“降耗百分之几十”的宣传数字带节奏。 能耗对比高度依赖负载率、站型、频段和服务器代际。同一个vRAN软件跑在两代服务器上,功耗差能到两成;空载和满载又是两个故事。运营商的合理做法是拿自己的站型、自己的话务模型实测PUE和单比特能耗,而不是引用任何一家的PPT。
第二,空闲功耗是vRAN的结构性软肋。 基站大多数时间不满负荷。专用ASIC可以做到很深的静态功耗修剪,而一台服务器“醒着没事干”的基线功耗天然更高。夜里话务谷值时段,这个差距最扎眼——这也是为什么“符号关断”“通道静默”这类节能特性在vRAN上要靠软件重写,效果取决于实现水平。
第三,前传和机房也是账。 vRAN鼓励DU集中化,好处是站点数量少,但把服务器的散热负担转移给了机房空调;专用D-RAN的BBU散在基站机房里,反而分散了热负荷。算总账时,这部分经常被漏掉。
所以这场论战的诚实结论是:vRAN不是“省电技术”,而是“换成本结构的技术”。它把Capex和代际锁定,换成了电费和软件调优。哪个划算,取决于你的网络处于什么生命周期阶段。
六年过去,三星的成绩单怎么读?
先看赢面。韩国本土是基本盘;北美是vRAN接受度最高的市场——Verizon把数万站点交给了三星(据公开报道),T-Mobile也在2024年前后扩大了与三星的合作(据两家公司公开口径)。行业研究机构Dell'Oro Group的历年公开报告显示,在vRAN这个细分市场,三星长期是出货份额的领跑者之一;在全球RAN大盘里,三星的收入份额稳定在个位数百分比(约5%-7%区间,据Dell'Oro历年公开摘要,未经二次核实),稳稳坐在“第四名”,也是唯一能与三巨头掰手腕的挑战者。参考大盘背景:Dell'Oro口径下,全球RAN市场经历了2022-2023的连续下滑后,在2024年前后趋稳,蛋糕不再增长,抢份额就更像零和游戏。
再看短板,三条都很硬:
还有一个容易被忽略的变量:专用阵营自己也在云化。AT&T与爱立信的Open RAN合作(2021年起,据公开报道)、诺基亚推出的AnyRAN产品组合,都在把“云友好”做成传统设备的卖点。也就是说,三星必须在自己最擅长的软件赛道上,持续面对三巨头的贴身模仿——领先者的护城河,从来只到下一次产品发布会为止。
2024年以来,基带的算力底座出现了一个新的搅局者:以GPU/专用加速器形态出现的L1处理方案开始进入试验和商用讨论,行业里讨论最多的是英伟达的Aerial产品线及其与运营商、设备商的联合试验。这个话题本栏目此前已有专文展开,这里只说它对芯片路线之争的影响:
它实际上是在给vRAN路线“补芯”。纯通用CPU干L1效率不足,这正是专用阵营的核心论据;当FEC加速卡(如Intel在FlexRAN参考架构中配套的vRAN Boost类产品)、GPU加速器这些“半专用”算力插进通用服务器,vRAN的能耗短板就被结构性削平了一块。有意思的是,专用阵营也在反向吸收:爱立信、诺基亚的新一代设备大量引入自己的加速器和AI协处理能力——本文不展开这个方向,此前已有专文讨论AI进基带的进展。
于是2026年的真实图景是:两条路线正在合流成一条中间路线——专用硅保住对能效最敏感的L1硬算力,通用算力与云原生软件接管L2/L3和管理面。三星当年“纯软件颠覆硬件”的叙事,正在变成“混合架构成为共识”的现实。对设备商来说,这场战争的终局可能不是谁消灭谁,而是所有人的产品都长得越来越像。
最后,把这六年的路线之争压缩成三条可落地的判断:
第一,路线之争的本质是规模经济学之争,不是技术优劣之争。 专用硅赢在单比特功耗和确定性时延,但它的迭代速度被流片周期锁死;通用芯片赢在迭代速度和供应链弹性,但被单比特能耗拖后腿。谁的朋友圈更大(服务器生态 vs 定制芯片生态),谁的成本曲线就更陡地往下走——这才是 三星敢于 all-in vRAN 的底层算盘,也是Verizon敢于押注的真实理由。
第二,选型跟着场景走,别跟着路线站队。 大规模Sub-6G宏站密网,今天仍然是专用硅的优势区,能效差一个身位;企业专网、小站、多频碎片化场景,vRAN的灵活性和生命周期成本优势才能兑现。给“整张网”选单一路线,本身就是个伪命题。
第三,对任何能耗数字保持职业性怀疑。 无论它来自设备商白皮书还是行业报告摘要,都请用你自己的站型、你自己的话务曲线、你自己的电价实测一遍。通信行业这些年最大的教训之一就是:PPT上的省电,和电表上的省电,是两种省电。
三星的夺城记还没有写完。它证明了通用芯片路线可以打进巨头的腹地,但2026年的战局也提醒所有人:当巨头们学会了云化、加速器开始普及,“用IT的方式打通信”这个故事的下半场,比拼的反而又是谁更懂通信。
说明:本文成稿时编写环境联网检索受限,以下给出各机构官方入口;文中涉及的报告与新闻稿标题均已在正文标注,可在对应站点检索原文核对。
本文由「51学通信」技术团队出品。51学通信由通信行业18年老兵爱卫生(微信ID: gprshome201101)维护,聚焦5G/6G核心网、3GPP标准解读、通信前沿技术深度分析。 出版作品有《5G核心网原理与实践》《IMS原理与实践》等4本通信专业书籍。知识星球「51学通信」提供深度技术答疑和行业洞察。
[!tip] 51学通信知识星球 星主:爱卫生(微信:gprshome201101)——公众号「51学通信」创办者,19 年通信行业运维与讲师经验,著有《GPRS网络信令实例详解》《EPC原理与实践》《5G核心网原理与实践》三本纸质书(各大电商平台有售)。 星球定位:深耕 5G 核心网、IMS、NFV/AI、云原生等 ICT 领域,主打运维岗位与信令分析。 当前规模:5200 篇主题 / 990 个回答,198 元/年。 加入福利:加入星球后请加爱卫生微信,拉您进知识星球年度陪伴与答疑群——不限量回复您的各种问题,另有群内分享。 AI 加持:51学通信知识星球已作为 skill 接入 WorkBuddy,使用 deepseek-4-flash 在海量星球帖子中精准找贴、找视频、找 FAQ 和案例,做总结、找文档和 PPT 等场景全覆盖。
