國產自主晶片行業盤點之一:手機CPU等晶片
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近年來中國晶片進口總額已經逐年攀升,2017年中國集成電路進口量高達3770億塊,進口額為2601億美元(按美元兌人民幣匯率1:6.3換算約合16386.3億元人民幣),而同期中國原油進口金額為1623.3億美元,可見晶片製造業產值之高。
目前在核心領域如計算機高端晶片國產化率極低,可忽略不計,隨著5G標準的制定和迅速推進,移動領域儘管國內進展迅速,但形勢依然不容樂觀。
目前,全球高端市場晶片仍主要以美、日、歐企業產品為主。
在高端晶片領域,國內尚未形成規模效應和相應的完整產業生態鏈,仍以「代工」模式為主。
截至2015年年底的數據顯示,全球共有94家先進的晶圓製造廠商,其中17家在美國,71家在亞洲(中國有9家),6家在歐洲。
日本在上世紀80年代處於領先地位,但自90年代開始其全球半導體市場份額顯著下降,至2015年僅有3家日本晶片製造商位列全球排名前二十——東芝、瑞薩電子和索尼。
韓國三星電子和海士力目前是世界第二和第三大半導體公司。
而目前最為廣泛使用的手機晶片的玩家主要高通,英飛凌,飛思卡爾,TI德州儀器,Intel,蘋果,三星 ,英偉達,華為海思,聯發科MTK,展訊,小米松果等。
這些公司手機CPU除Intel外均是基於ARM內核研製,但TI德州儀器,英飛凌,飛思卡爾,Intel和英偉達由於基帶或晶片效能等原因導致逐漸退出手機晶片行列,其餘玩家也逐漸向更大規模發展。
國內的海思半導體有限公司成立於2004年10月,前身是創建於1991年的華為集成電路設計中心。
海思的產品覆蓋無線網絡、固定網絡、數字媒體等領域的晶片及解決方案,成功應用在全球100多個國家和地區;在數字媒體領域,已推出SoC網絡監控晶片及解決方案、可視電話晶片及解決方案、DVB晶片及解決方案和IPTV晶片及解決方案。
可見海思的產品線覆蓋很龐大。
推出的移動處理器晶片有麒麟970、麒麟960、麒麟950、麒麟935、麒麟930、麒麟928、麒麟925、麒麟920、麒麟910T、Hi3789MK3V2。
目前發展勢頭良好,麒麟970等用於目前華為自家主流旗艦機型之上,已經成功突破歐洲市場,市場占有率逐步增大。
展訊於2013年12月23日被紫光集團收購。
展訊致力於智慧型手機、功能型手機及其他消費電子產品的手機晶片平台開發,產品支持2G、3G及4G無線通訊標準。
由於展訊產品多集中於中低端產品,且銷量不大,導致發展出現遲滯,目前展訊同時推出與Intel合作的手機晶片,鑒於巨頭Intel推廣移動晶片的失敗,可見展訊x86移動晶片依然前景不容樂觀。
聯發科(MediaTek.Inc)是全球著名IC設計廠商,專注於無線通訊及數字多媒體等技術領域。
其提供的晶片整合系統解決方案,包含無線通訊、高清數位電視、光儲存、DVD及藍光等相關產品。
由於在山寨機橫行的時代聯發科推出交鑰匙方案迅速占領市場,但在智慧型手機時代,其晶片弱於同期高通,三星,華為麒麟旗艦處理器,且品牌形象一直未能改善,高端晶片戰略失敗。
目前產品主要用於中低端手機上,且客戶逐漸被高通蠶食,市場占有率逐漸走低,由於其在移動領域浸染多年,專利和技術實力依然不容小覷,有東山再起的機會。
小米松果為小米於2014年10月16日成立的一家全資子公司;於2017年2月28日正式發布澎湃S1晶片,首款搭載澎湃S1晶片的手機小米5C也一同發布。
澎湃S1採用保守策略,使用較為低端的架構,走中低端路線,搭載於小米自家品牌手機。
據稱澎湃系列處理器的第二代即將發布,它將採用台積電的16nm工藝,4*A73+4*A53的大小核架構,A73核心為2.2GHz,A53核心為1.8GHz;GPU方面採用ARM
官配的Mali G71MP8;澎湃S2的參數性能基本上為「麒麟960」的水平,不支持CDMA網絡,也就是不支持全網通。
可見小米在基帶和CPU性能上仍有差距。
在手機基帶高通仍處於壟斷地位,英特爾用於蘋果和三星基帶用於三星自家手機晶片,也逐漸取得突破,國內的有展訊擅長TD-SCDMA。
目前高通,英特爾,華為已經在基帶領域形成三足鼎立的局面。
值得一提的是華為巴龍基帶晶片,已經隨著多年的產品疊代,逐漸完善成熟。
2010年初,華為推出了業界首款支持TD-LTE的終端晶片巴龍(Balong)700,支持LTE FDD和TD-LTE雙模。
2012年,華為發布了業界首款支持LTE Cat.4的多模LTE終端晶片巴龍710,2013年,華為又推出巴龍720,全球率先支持LTE
Cat.6,2015年,華為發布巴龍(Balong)750,在MWC 2018上,華為消費者業務面向全球正式發布首款5G商用晶片巴龍5G01(Balong 5G01),華為Balong 5G01是全球首款基於3GPP標準的5G商用晶片。
根據華為給出的參數,Balong
5G01支持全球主流的5G頻段,包括Sub6GHz和mmWave,理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率,支持NSA和SA兩種組網方式,即支持4G & 5G雙聯接組網,也支持5G獨立組網。
華為此次發布的Balong 5G01與英特爾XMM 8060一樣,不僅支持最新的5G
NR新空口協議,既支持28GHz,也支持Sub-6GHz頻段,同時支持通過4G/5G雙聯接組網的方式,實現向下兼容2G/3G/4G網絡。
相比之下,高通驍龍X50 5G數據機只支持28GHz頻段,並且早期它僅僅是專攻5G網絡。
射頻領域主要有高通,skyworks(最專業的射頻廠商),英飛凌,Qorvo,Avago(安華高,含博通)等,資本技術實力雄厚,國內的有RDA(銳迪科,被紫光收購),展訊,中普微,唯捷創芯(Vanchip),國民飛驤(Lansus),中科漢天下(Huntersun),廣州智慧微電子(SmarterMicro)等,國內實力偏弱,但有一定的發展基礎,隨著國內5G的迅速發展有望出現幾家龍頭企業做大做強。
電源管理晶片:富晶電子,遠翔科技,士蘭微電子,聖邦股份,韋爾股份等,總體實力與國際巨頭差距較大。
音頻晶片領域:艾為電子。
顯示屏晶片:台灣廠商奕力,矽創,奇景,聯詠等IC行業龍頭,另有中穎電子等上市公司。
傳感器方面:士蘭微。
攝像頭CMOS晶片:豪威科技在2015年全球CMOS晶片市場中,占有約12%的市場份額,排名全球第三。
指紋晶片:主要是匯頂科技和思立微(兆易創新子公司),其它有比亞迪等高占率不高,匯頂的指紋識別晶片在2017年底一舉超越FPC,成為全球市場份額第一。
而思立微也在2017年實現了市占率的翻倍。
根據近期華為mate10產品拆解分析,華為是世界上除了三星之外,唯一一家掌握核心晶片技術方案的手機廠商,手機的CPU、基帶、射頻收發器、電源IC、音頻晶片等都是自主設計。
而中興微電子近年來發展勢頭同樣迅猛,逐漸用自主晶片替代國外多種晶片,不過最近中興被美國制裁,導致中興可能在晶片業務上受較大影響。
總評:手機晶片國內技術部分領域已經與國際處於同一水平,但總體實力偏弱,但是已經基於實現國產可替代,相關的底層配套如製造、晶片設計軟體等仍嚴重依賴國外巨頭。
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