Chipen på nära håll. Foto: Tobias Ohls

Svenska chipet ger gigabitfart utan fiber

2020-05-05 06:00  

För att leverera 5g på riktigt höga frekvenser krävs särskilda chip och antenner. Precis sådana tillverkar Kista-bolaget Sivers IMA. ”Vi har ett superteam på millimetervåg”, säger vd Anders Storm.

Peter Ottsjö

För att förstå vad svenska chiptillverkaren Sivers IMA lyckats med kan man börja i Örnsköldsvik.

Där kan företag redan nu få 1 gigabit per sekund, utan fiberinstallation och billigare än trådbundna bredbandsnät. De kan få 5g på riktigt höga frekvenser – trots att 5g i praktiken inte börjat rullas ut i Sverige än. Gensvaret har blivit därefter.

– Vi kan nästan inte hantera alla förfrågningar, säger Micronäts vd Jonas Hellström.

Elektronikföretaget Micronät från Örnsköldsvik har specialiserat sig på ”radiofiber” till kunder i mellersta Norrland. Hittills har det främst rört sig om trådlösa anslutningar på upp till 100 megabit per sekund.

Men medan operatörer måste vänta på Post- och telestyrelsens (PTS) 5g-auktioner, och betala mångmiljardbelopp för åtråvärda spektrumlicenser, så har Micronät genskjutit dem med hjälp av spetsteknik från Kista.

– Vi har ett superteam på millimetervåg, säger Anders Storm, vd på Sivers IMA.

Läs mer: 5g-ordlistan – från 3GPP till zero touch

Anders Storm tar emot på Sivers kontor, beläget ett stenkast från den pampiga huvudentrén till Ericssons spatiösa lokaler. Närheten är mer än symbolisk: omkring 80 procent av medarbetarna på Sivers IMA har tidigare jobbat hos Ericsson.

”Världens äldsta startup”

Bolaget grundades 1951 av ingenjören Carl von Sivers och har ända sedan starten ägnat sig åt mikrovågsteknik. Men från 2016 och framåt har Sivers blivit som pånyttfött. Man kan se det på omsättningen: 18 miljoner kronor i omsättning 2016. I fjol? 96 miljoner.

Anders Storm tycker att det känns mer som att leda en startup än en nästan 70 år gammal institution.

– Ja, lite så är det ju. Vi brukar skoja litegrann att vi är världens äldsta startup. De sista fem åren så har vi ju verkligen vänt om och gjort någonting helt nytt. Allting som ligger på bordet här är helt nya saker, det fanns inte i bolaget förut.

Chipen på nära håll. Foto: Tobias Ohls

Det som ligger på bordet är Sivers chip och antenner designade för 5g-nät på millimetervågor.

5g kan grovt delas in i tre olika kategorier. De första två kategorierna är dels yttäckningsband på frekvenser under 1 GHz, och dels det som kallas pionjärband på frekvenser under 6 GHz.

I Sverige har operatörer redan köpt licenser för yttäckningsband, som bland annat är tänkt för internet of things-tillämpningar. Senare i år väntar en auktion för pionjärbanden, som anses vara den gyllene kompromissen mellan täckning, kapacitet och datatakter.

Men så är det också millimeterbanden. När telekomfolk utlovar svindlande datahastigheter och ultralåga fördröjningar – alltså det som 5g mest förknippas med – så är det ofta millimeterbandsteknik som avses. Specifikt rör det frekvenser mellan 24-40 GHz.

Men det är bara halva sanningen. Eller åtminstone bara hälften av gigahertzen.

Som allemansrätt för radiovågor

Den 14 juli 2016 hände nämligen något som, likt radiovågor, passerade obemärkt förbi. I alla fall för de allra flesta. Federal Communications Commission (FCC), den amerikanska motsvarigheten till PTS, beslöt att göra frekvenser mellan 57-71 GHz licensfria.

14 000 megahertz av kontinuerligt spektrum, fritt att använda. Som en allemansrätt för radiovågor. Jämför det med när svenska operatörer för drygt tio år sedan köpte 4g-licenser på sammanlagt 190 MHz för omkring 2,1 miljarder kronor.

För Sivers IMA var tajmningen dessutom perfekt.

– Vi var precis i utvecklingsstadiet av våra komponenter då så vi var enda bolaget som integrerade in hela frekvensbandet från början, säger Anders Storm.

Nästan exakt tre år senare, i juli 2019, beslöt också Cept, The European Conference of Postal and Telecommunications Administrations att gå på FCC:s linje: 57-71 GHz skulle avsättas för olicensierat bruk även i Europa.

Sivers är nästan ensamma i världen om att sälja chip och antenner som fungerar över hela det frekvensbandet. Anders Storm känner bara till en konkurrent som har liknande teknik: Peraso, med högkvarter i Kanada.

Anders Storm. Foto: Tobias Ohls

– Men det tog Peraso två år att fixa detta. Dock skulle jag säga att vi ändå gjort ett bättre chip än dem. Jämfört med vår teknik drar deras chip två gånger mer ström när de sänder vid samma uteffekt. Det beror på att vi har ett superkunnigt team och många hos oss med doktorsexamen.

Millimetervågor kan tack vare sin stora bandbredd ge kapacitet och hastigheter som tidigare inte varit möjliga när det gäller mobilkommunikation. Men signaler på så höga frekvenser har som regel låg räckvidd och kan hindras av mycket i sin omgivning.

Läs mer: Vill du veta allt om 5g? Här är jätteguiden

Att se de fysiska lagarna som en utmaning och inte ett hinder är ju dock något av en svensk paradgren när det gäller telekommunikation. Sivers använder en kombination av radiochip, fasstyrda antenner med beamformingteknik och 64 QAM-modulering (QAM står för kvadraturamplitudmodulering).

Kombinationen av bandbredd, styrbara antenner – där man kan rikta sändarkraften i en riktning – och modulering gör att Sivers teknik når upp till 7 gigabit per sekund på upp till 300 meters avstånd och 1-2 Gbps på 1 000 meter.

– Att kunna integrera chip och antenn är viktigt för att få så bra prestanda som möjligt, speciellt med tanke på dagens beamforminglösningar, och där har vi unik kompetens. Eftersom det är väldigt komplicerat är det få av våra kunder som kan klara av att göra om detta till en bra helhetslösning. Därför är det så angeläget att vi kan erbjuda både och, säger Anders Storm

Wifi eller 5g?

Ska man vara helt korrekt är det Sivers gör på frekvenser mellan 57-71 GHz inte riktigt 5g, utan wifi. 3GPP:s 5g-standard för millimetervåg är specificerad för 24-40 Ghz. Sivers teknik på de frekvenserna bygger således inte på den, utan på Wigig (som inkluderar wifi-standarderna 802.11 AD och AY) som är framtagen för just 60 GHz-bandet.

Micronät i Örnsköldsvik nämner inte ens 5g när företaget saluför sin gigabitsnabba trådlösa bredbandslösning, utan kallar den (något förvirrande) 6XG.

Men Anders Storm – och många andra i branschen – har valt att dela upp det i vad de kallar licensierad 5g och olicensierad 5g.

– Licensierad 5g är 3GPP:s standard, den som alla mobiloperatörer och sådana som Ericsson och Nokia jobbar med. Det är dyra licenser som mobiloperatörer köper. Olicensierat är mer wifi egentligen. Men att hålla på och prata om 802.11 AD och sånt, det blir lite komplicerat. Så mot marknaden säger vi gärna licensierad och olicensierad 5g, förklarar Storm och framhåller att Sivers gör chip för båda delarna.

Anders Storm. Foto: Tobias Ohls

I Örnsköldsvik har Micronät byggt ett meshnät av små celler eller sändare som monteras på hustak och CPE-enheter (customer premises equipment, eller kundutrustning) som sitter i anslutning till kundens lokaler. Det rör sig om en så kallad punkt-till-multipunkt-lösning där varje sändare kan kommunicera med 16 andra mottagare, har en räckvidd på 300 meter, 300 graders täckning och en kapacitet på 12 Gbit/s.

Enheterna – där Sivers chip ingår – kommer från CCS, Cambridge Communications Systems, som de senaste åren har satsat stort på så kallad FWA (fixed wireless access) i delar av England.

Liten cell från CCS, partner till Sivers.

För Sivers, CCS och Micronät har det börjat bli uppenbart att FWA inte bara kan komplettera fibernäten, utan i vissa fall konkurrera ut dem. Micronät rapporterar att företaget får flest förfrågningar bland de företag som redan har fiber installerat.

– Men det är klart, prislappen är kanske 20-25 procent lägre än vad de har i dag då. Och med tio gånger högre hastighet, säger vd Jonas Hellström.

Vid sidan om FWA ser Sivers det som kallas track-to-train som en tidig viktig tillämpning på högfrekvensområdet.

Småcellsenheter kan monteras på stolpar längs tågbanan med ungefär en kilometers avstånd. Med hjälp av beamforming kan signalen riktas mot antennmottagare på tåg som kan färdas i upp till 300 kilometer i timmen – och ändå ha en uppkoppling på flera gigabit.

– Om man skulle vilja få en liknande supertäckning med standardbasstationer som man använder i dagens 4g-nät så skulle det bli dyrt. Här kan man sätta boxar precis där de behövs, och det är gratis ur ett licensperspektiv, säger Anders Storm.

Track-to-train på 60 GHz-bandet kan bli lösningen på det hittills ständiga problemet med dålig uppkoppling på tåg. Redan nu jobbar Sivers chip för fullt i ett antal basstationer som skruvats fast på existerande infrastruktur längs banvallen på en tågsträcka i England. Kunden där heter Blu Wireless.

Anders Storm. Foto: Tobias Ohls

En liknande lösning kan bli aktuell även i Sverige. Anders Storm propagerade åtminstone för den saken tidigare i år, i en debattartikel i Ny Teknik. Han närvarade också när regeringen bjöd myndigheter och tåg-, telekom- och teknikbolag till rundabordssamtal om uppkoppling ombord den 5 mars.

– Det gick bra på mötet, jag fick fram mycket bra information, men sedan har nog covid-19 fördröjt deras vidare arbete, säger Anders Storm.

Från track-to-train måste inte steget vara långt till vehicle-to-X. Att man alltså kopplar upp bilar på samma sätt som man nu gör med tåg.

– Man kan ju ha ”roadside-to-a-car” i stället. Det kommer också, men det tar lite mer tid tror jag.

Kan användas till medicinteknik

Det är fortfarande tidiga dagar. Både för 5g, det olicensierade 60 GHz-bandet och för Sivers. Anders Storm talar inte så mycket om kunder som han talar om så kallade ”design wins”. Till dags dato har det svenska företaget 16 sådana designvinster. Utöver CCS och Blu Wireless är det bland andra ett kinesiskt bolag som är intresserade av track-to-train-tillämpningar, och samarbeten med stora halvledartillverkare som holländska NXP.

– Sedan har vi en intressant design win som är en väldigt liten marknad, men där använder man vår 60-gigahertzteknik inom medicinteknik också. Det är för en trådlös handhållen lösning för ultraljud där man kan streama okomprimerad data med fem gigabit per sekund.

Efter alla dessa designvinster är målet att skala upp produktionen.

Anders Storm håller upp några av de högfrekventa komponenter som Sivers tillverkar. Foto: Tobias Ohls

– Jag var på Sony Ericsson i sju år och har erfarenhet av volymprodukter och har tagit med mig en hel del folk som är duktiga på att tänka i de banorna. Det är en explosiv marknad. Man pratar ju om 80 till 100 procent tillväxt per år för FWA fram till 2028.

Den observante kanske undrar hur Sivers IMA har gått från 18 till 96 miljoner kronor i omsättning utan volymproduktion.

Svaret finns delvis i Glasgow i Skottland.

Labbet i Kista. Foto: Tobias Ohls

Sivers äger där ett bolag, CST, som gör optiska halvledarlasrar som bland annat används i sensorer i datacenter och för fiberanslutningar till hushåll. CST:s teknik är så eftertraktad att två Fortune 100-bolag redan är kunder. Den första kunden har lagt ordrar för motsvarande 50 miljoner kronor och den andra beställde komponenter för 7,5 miljoner kronor i mitten av april i år.

Men på sikt tror Anders Storm att de båda divisionerna – millimeterteknik och halvledarlasrar – kommer att vara ungefär lika stora.

– Sverige har en enorm kompetens på området och det har gjort att vi har kunnat skapa ett bra bolag här.

Anders Storm om...

...hur tillverkningen av chipen går till:

– Tillverkningen av chippet, alltså själva kislet, sker i Tyskland. Sedan skeppas det ner till Singapore för att kapslas in. Därefter skickas det till företaget Note i Norrtälje för montering.

...hur handelskriget mellan USA och Kina ger möjligheter:

– Vi är neutrala i detta. Vi sitter på teknik som inte är beroende av USA alls. Vi tog första första affären i Kina augusti förra året. Landets plan är ju att de ska frigöra sig från USA på alla möjliga sätt. Huawei har ju något som heter Hisilicon som är deras interna kiselbolag som de försöker göra så mycket som möjligt av nu. Men de måste också köpa teknik från andra. Bolagen som har drabbats värst är de amerikanska: Skyworks, Macom, Broadcom, Qualcomm och så vidare. Skyworks har väl 70 procent av sin försäljning i Kina. I det fallet så har nog Trump skjutit sig själv i foten mer än något annat.

...om relationen till Ericsson:

– Jag skulle säga att relationen är bra. Det jag kan tycka är lite tråkigt, om man jämför med Silicon Valley, är att Ericsson inte jobbar mer med att sådda bolag runt omkring. Sverige är en smältdegel för fantastiska startups och Ericsson har varit väldigt supply-styrt skulle jag säga. ”Vi jobbar bara med bolag som har 20 000 anställda och som vi kan verkligen lita på att de är där om det börjar blåsa.” Och då faller mindre bolag bort litegrann. Ericsson kunde jobba mer med att hjälpa istället runt omkring, det tycker jag. Jag tror de skulle kunna tjäna på innovationskraft och få in nya innovativa bolag utifrån istället men det tycker inte jag de varit duktiga på hittills. För att nå bolag som Ericsson arbetar vi istället med partners som Ampleon som är stora och redan idag levererar chip till deras bastioner på lägre frekvenser

Sivers IMA

Huvudkontor: Kista

Vd: Anders Storm.

Gör: Chip och antenner.

Anställda: Omkring 100, varav omkring 60 i Skottland.

Omsättning: 96 miljoner kronor (2019)

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer