威尼斯手机版下载

关键字不能为空!

确定

5G时代需要怎样的通信芯片?

2018-11-27

2018年接近尾声,5G商用的步伐渐行渐近。继年中第五代移动通信技术标准独立组网功能冻结后,国内三大运营商、移动芯片厂商和手机厂商等均在加快2020年实现5G商用部署的脚步。

推动5G产业发展不仅是国家战略,同时对全球通信行业与下游应用行业,将带来颠覆性的发展机遇。

       “5G”指的是通信行业标准,即“第五代移动通信技术标准”,由“第三代合作伙伴计划组织”(3GPP)负责制定。

       5G是4G的延伸,其服务对象从人与人的通讯,过渡到人与物、物与物的通信,从而构建起一个真正的万物互联的时代。

       从技术的层面, 5G比4G有更高的速率、更低的时延和海量的连接。具体来看,5G较4G提升数十倍的速度、低于1ms的低时延、全球超过500亿台设备相互连接。

       因此,3GPP定义了5G三大应用场景eMBB(增强移动宽带)、mMTC(大规模物联网)、uRLLC(超高可靠超低时延通信)。

       根据技术成熟度和商业成熟度的不同,三大场景的落地时间有所不同。eMBB是5G网络最早面向个人消费市场的核心应用场景。主要领域包括智能手机、4K/8K超高清视频、AR/VR等应用。预计到2022年,全球15%的人口将使用5G互联,到2025年,除大规模物联网,全球5G终端连接数将达到4.28亿。

       mMTC应用场景将贯穿整个5G建设周期。根据工信部规划,2020年,NB-IoT网络将实现全国普遍覆盖,面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖,NB-IoT基站规模达到150万个, NB-IoT总连接数超过6亿。智能家居、智慧城市、智慧农业将不断普及。

       最晚落地的场景会是uRLLC,受限于基础设施的投入速度以及关键技术环节的突破,预计到2025年,自动驾驶、工业控制等行业应用才有可能逐步成熟。

       5G商用化预计2020年起步,首先落地的应用领域将是智能手机。据IDC预测,第一批5G智能手机将在2019年下半年上市,至2020年,全球5G手机的出货量将占智能手机出货量总数的7%,直至2022年将占18%。

       预计2025年,包括覆盖Sub 6G以及毫米波段的5G手机将占据全球智能手机出货量的54%。

       与4G 相比,5G时代将有更多的通信频段资源被投入使用,多模多频使得5G手机对于射频前端芯片的需求增加,其占据手机成本的比例甚至有可能超过基带处理器等其他关键器件。

       为何在5G时代射频前端芯片如此重要?射频前端模块是手机通信系统的核心组件,也是无线通信设备的基础器件。射频前端模块包括功率放大器、天线开关、滤波器、双工器和低噪声放大器等器件。

       其中功率放大器的性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、通话质量、信号接收能力、电池续航能力和待机时间,是整个通信系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。

       功率放大器市场也是射频前端芯片市场重要的组成部分,是其最重要的增长驱动力量之一。根据IBS数据,2017年,全球功率放大器市场规模为97.65亿美元。受益于移动终端升级、物联网产业的持续发展,预计2020 年市场总量增至114.16 亿美元。

       5G时代对于射频芯片的尺寸、性能、成本等提出了更高的要求,主要有以下几个方面:通信技术加速迭代、频谱数量不断增加,射频复杂度越来越高;可用空间越来越小、面积利用率越来越高,如何排除干扰同时支持更多频率变得越来越困难;更高的射频前端芯片成本和严格的手机成本控制的矛盾。

       为了解决这些技术挑战,业内目前对于这一问题有两种思路:

       一种是传统巨头延续现有的产品路径,采用宽带共封的方式,将相邻频段的功率放大器封装在一个器件中,虽然技术实现难度小,但其成本高,尺寸大,功耗大的缺点对于下游厂商来说依然不是最优解。

       而另一种方式是软件定义,通过软件调节功率放大器适应不同通讯频段的需求,其好处是成本低、尺寸小、功耗低、可软件升级,5G环境下优势明显。

       目前在这个技术道路上,全球主要的厂商是高通和村田,而国内的领先者是广州慧智微电子。

       经过十多年的发展,4G时代终端射频前端市场呈现以Qorvo、Skyworks 和Broadcom(Avago) 三家芯片公司为主的寡头竞争格局。在终端射频前端市场,三家企业合计占据了90%以上的市场份额,毛利率均高于40%。

       三家企业都完成了功率放大器、开关、滤波器、双工器的全产品线布局,同时采用设计、制造、封测一体的商业模式,在现有的行业内具有较强的竞争壁垒。同时,由于三家国际巨头超过50年的研发历史以及技术实力,在传统的砷化镓路线上也构建了较为完整的专利壁垒。

       但每一次通信技术升级都带来了行业格局可的变革机遇,5G的技术特性将推动射频前端芯片行业变革,为创新者带来赶超的机遇,也为产业投资人带来新的投资机遇。

       中国占据全球智能终端60%以上的产能,在射频前端领域尚有巨大的进口替代空间。“中兴事件”更是加速中国在半导体领域自主可控的进程,国产手机厂商进一步扩大核心器件采购的比例,通信核心器件和芯片国产化将成为必然趋势,这为国内射频前端公司带来了发展机遇。

       目前国内以慧智微电子、唯捷创新等射频前端企业与全球行业巨头相比尚处于成长期,能否成为行业领军企业既需要进一提升技术实力,从而适应行业变革的需要,也需要在不断地提升产量中提高产品的一致性、稳定性等性能,更需要持续稳定的资本支持。国家集成电路产业投资基金二期也明确表示重点扶植包括5G、AI等新兴应用领域的IC设计公司。

       相信在5G商用和国产替代双重因素的推动下,国产通信核心器件厂商会迎来快速的发展机遇,投资人应该把握产业升级进步的机遇。

————————————————————————————————————

       本文作者俞泽&杜文婧,就职于威尼斯手机版下载华科。

查看附件

Related reading

相关阅读

首页 ? 观点 ? 列表 ? 先进制造浪潮