5G晶片產業鏈最新競爭格局，華為已接近世界頂級水準

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核心觀點：

1.蘋果在 5G 基帶晶片的研發上已經全面落後，目前 5G 基帶晶片的競爭在高通、華為、英特爾和三星四家公司之間展開，高通雖然仍然處於領先位置，但與身後的差距正在被逐漸縮小；

2.5G 通信方式的改變對硬體設備提出了更高的要求， 除基帶晶片外， 整個手機晶片產業鏈都面臨著更新換代， 產業鏈迎來又一波發展良機；

3.中國企業在基帶晶片的設計領域只有華為一家頂尖企業， 聯發科由於長期處於中低端市場目前還難以對第一梯隊產生實質性衝擊， 但已是第二梯隊的頭部企業， 中國企業在整個手機晶片產業鏈上更具競爭力的領域還是集中在下游的封測和代工製造上。

1.四巨頭上演「神仙打架」，5G時代未到，晶片之爭已「硝煙四起」

預熱了多年的 5G 時代在，近期好消息不斷。

三星、華為等多家公司宣布將要發布 5G手機，高通、英特爾、三星和華為四大通信巨頭都已經先後推出了自家的 5G晶片。

從四家公司的產品來看，5G 時代還未正式降臨，在基帶晶片的戰場上已經是「硝煙四起」。

在國際電信聯盟(ITU)制定的 5G 標準中，定義了 5G 未來的三大應用場景， 增強移動帶寬(eMBB)、低時延高可靠通信(uRLLC)和大規模機器通信(mMTC)， 前者主要關注移動通信，後兩者主要關注物聯網。

截止到 2018年 9月，5G的標準還沒有完全凍結，只完成了第一階段，即eMBB標準和部分 uRLLC標準。

其中，eMBB 應用場景主要關注的是移動通信領域，即手機終端市場。

從業內的專業角度看，在移動通信傳輸過程中，影響傳輸質量的最主要的晶片就是基帶晶片，其作用是將傳統的聲音、圖像等模擬信號編譯成可識別或處理的低頻的信號，後可通過射頻模塊，經天線發送到基站。

而 5G 由於使用頻段的改變，使得手機的內的基帶晶片需要進行重新設計。

Strategy Analytics的研究報告顯示，2018年 Q1，高通，三星 LSI，聯發科，海思（華為100%控股的子公司）和 UNISOC(展訊和 RDA)在全球蜂窩基帶處理器市場中收益份額囊獲前五。

2018年Q1高通繼續贏取市場份額，以 52%的基帶收益份額保持第一。

其次是三星 LSI，占 14%，聯發科占 13%。

而 CounterpointResearch發布的 2017年第三季度全球智能機片上系統(SoC)市場統計報告顯示，按照收入計算，高通智能機SoC市場占有率為42%， 排名第一，蘋果則排名第二，其 A系列晶片占有率為 20%。

雖然聯發科和展訊在手機晶片市場還能占據前六的位置，但可以明顯看到的是——兩家公司的競爭力正在逐漸減弱，市場份額不僅被高通、華為和三星繼續蠶食。

英特爾也已經趕了上來。

在 5G晶片的戰場上，聯發科和展訊已經沒有太多的招架之力，只能在第二梯隊尋找機會。

2.5G給基帶晶片行業帶來全新機遇

2.1基帶晶片的組成

基帶晶片是用來合成即將發射的基帶信號，或對接收到的基帶信號進行解碼。

具體地說，就是發射時，把音頻信號編譯成用來發射的基帶碼;接收時，把收到的基帶碼解譯為音頻信號。

同時，也負責地址信息(手機號、網站地址)、文字信息(短訊文字、網站文字)、圖片信息的編譯。

基帶晶片可分為五個子塊：CPU處理器、信道編碼器、數位訊號處理器、數據機和接口模塊。

2.1.1CPU處理器

CPU處理器對整個移動台進行控制和管理，包括定時控制、數字系統控制、射頻控制、省電控制和人機接口控制等。

若採用跳頻，還應包括對跳頻的控制。

同時，CPU 處理器完成 GSM 終端所有的軟體功能，即 GSM 通信協議的layer1(物理層)、layer2(數據鏈路層)、layer3(網絡層)、MMI(人-機接口) 和應用層軟體。

2.1.2信道編碼器

信道編碼器主要完成業務信息和控制信息的信道編碼、加密等，其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE碼、奇偶校驗碼、交織、突發脈衝格式化。

2.1.3數位訊號處理器

數位訊號處理器主要完成採用 Viterbi算法的信道均衡和基於規則脈衝激勵—長期預測技術(RPE-LPC)的語音編碼/解碼。

2.1.4數據機

調製/解調器主要完成 GSM系統所要求的高斯最小移頻鍵控(GMSK)調製/解調方式。

2.1.5接口模塊

2.2手機晶片產業鏈在 5G時代面臨的更新換代

5G將引入 Sub-6GHz和 6GHz以上頻段通信，同時需要利用 MIMO技術由現有的 2通道通信向 4-8通道通信演進，相應的天線數量也會由現有 2天線向4-8 天線提升。

而為了添加新頻段通信功能，需要提升濾波器數量，Skyworks預計濾波器數量平均將由 40隻提升至 50隻;同時，為實現從 2通道向 4通道通信，PA 數量預計將可能翻倍提升。

由於射頻開關和調節器同天線通道數相關，因此從 4G到 5G終端開關數量也會由 10隻升至 30隻。

面對眾多改變，整個手機晶片產業鏈都面臨著全面升級，這一輪的更新換代不僅給產業鏈帶來了更大的市場和更多的機會，也同時帶來了行業地位的重新洗牌。

3.聚焦基帶晶片頭部企業——蘋果掉隊，高通地位不穩

雖然在 SoC晶片上蘋果依然有很強的競爭力，但在基帶晶片方面，蘋果已經全面掉隊。

隨著蘋果和高通的糾紛持續發酵，基帶晶片成為了蘋果的重大短板。

儘管蘋果已經開始著手基帶晶片的研發，但從短期來看蘋果在基帶晶片行業難做攪局者。

3.1基帶晶片「四巨頭」之高通——全球首家發布商用 5G數據機晶片的基帶研發廠商

早在 2016 年 10 月，高通就宣布正式推出驍龍 X50 5G 數據機。

彼時的 5G還處於探索階段，全球第一個可商用部署的 5G標準直到一年多以後才正式發布。

英特爾等到一年後才發布了另一款 5G調製解調晶片XMM8060，足以看出高通在基帶晶片領域內巨大的技術優勢。

「四巨頭」中的另外兩家公司中，華為在 2018年 2月發布了巴龍 5G01，三

星更是一直等到 2018年 8月才成功推出自主研發的 Exynos Modem 5100。

早期，三星只能通過向高通採購晶片的方式來彌補自己通信基帶研發技術的欠缺。

3.2基帶晶片「四巨頭」之華為——第一代 5G晶片製程工藝最高

在四家公司發布的第一款基帶晶片的製程工藝上，高通採用的是 28nm，英特爾是 14nm，三星為 10nm，而華為的製程工藝則是最先進的 7nm。

按照摩爾定律的說法，當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目， 約每隔 18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。

為了實現電晶體的數量翻倍，業界製程工藝基本以 0.7倍的縮小來實現翻倍，相繼出現了 45nm、32nm和 28nm，近兩年又出現了 14nm和 10nm，而目前最先進的製程工藝在 7nm。

也就是說，雖然華為在基帶晶片的研發上落後了高通近一年半的時間，也僅比三星早了半年，但能讓華為在基帶晶片領域占有一席之地的正是在其製程工藝上的領先。

3.3基帶晶片「四巨頭」之三星——首款 5G晶片支持的頻段最多

在 ITU公布的全球可用頻譜的建議列表中，包括 24.25–27.5GHz、31.8– 33.4GHz、37–40.5GHz、40.5–42.5GHz、45.5–50.2GHz、50.4–52.6GHz、66–76GHz、81–86GHz。

但在 ITU提出後不久，美國聯邦通信委員會(FCC)於 2015年 10月宣布可針對 28GHz、37GHz、39GHz與 64-71GHz頻帶做全新的服務規則。

在四家公司推出的第一代 5G基帶晶片中，所有的廠商都支持 28GHz毫米波高頻段，部分廠商支持 6GHz以下的低頻段(為了適應中國)，但目前只有三星公司研製出的晶片支持 39GHz的晶片。

作為四家公司中最晚發布第一代 5G基帶晶片的一家，三星發布的第一代基帶晶片是四款晶片里支持頻段最多的。

華為和三星兩家公司展示了：什麼叫「慢工出細活」。

3.4基帶晶片「四巨頭」之英特爾——研發領先，後續尷尬，蘋果成了關鍵因素

依靠XMM8060躋身基帶晶片「四巨頭」，英特爾與其他三家比起來就略顯尷尬了一些——

時間上，英特爾落後了高通一年，也僅比華為早了三個月;技術上，雖然英特爾的製程工藝比高通先進，但與發布時間相近的華為和三星相比又處於

落後。

而在商用部署上，英特爾預計 2019年中下旬才能正式商用，作為競爭對手的高通不僅在 2019年 MWC前夕搶先發布了第二代基帶晶片，同時預計第二代晶片的商用時間為 2019年年底，如此一來英特爾已經處於全面落後的尷尬境地，實力演繹了一把「起大早，趕晚集」。

目前來看，英特爾唯一能與其他三家公司抗衡的法寶可能就是蘋果了。

得益於蘋果和高通的糾紛，有不少人都認為蘋果在接下來的 5G布局上會捨棄高通，選擇與英特爾合作。

英特爾發布的 XMM8160，可以在單個晶片上支持包括獨立組網(SA)和非獨立組網(NSA)模式在內的 5G新空口(NR)標準，也就是無需兩個獨立的數據機分別進行 5G和 4G/3G/2G網絡連接，集成多模解決方案支持 LTE和 5G 的雙連接(EN-DC)可以保證在沒有 5G網絡情況下，移動設備向後兼容 4G。

同時，還可以避免使用單模 5G晶片所面臨的設計複雜度高，電源管理與設備外型調整等問題。

從這一方面來看，至少在蘋果獨立研發出基帶晶片之前，若是真的不再與高通合作，那麼英特爾還是有一定優勢的。

3.5華為多點開花「硬扛」高通

儘管華為的研發周期比高通更長，但是相比於高通更聚焦於手機來說，華為的關注點更加平均——不僅注重手機晶片的研發，在基站方面的研究也不落下風。

2019年2月19日，華為消費者業務CEO余承東正式宣布：「萬物之美，宜遠觀亦可近讀，華為 P303月 26日法國巴黎見!」

消息一出，市場均猜測華為 P30 會推出 5G 版本。

更早些時候，華為在北京舉辦 5G發布會暨 2019世界移動大會預溝通會上， 發布了據稱是全球首款 5G基站核心晶片——華為天罡，以及支持終端產品的巴龍 50005G數據機晶片，並展示了華為「極簡設計」的 5G基站。

在即將到來的 MWC上，高通和華為都將攜各自的新產品參展。

兩家公司正面「硬剛」雖然精彩，但華為來勢洶洶也宣告高通的業界地位正在面臨挑戰。

4.「中國芯」大部隊位居第二梯隊，在下游封測製造領域競爭力更強

中國企業只有華為一家擠進了第一梯隊，但中國企業在晶片市場已經有了徹底的改變。

聯發科和展訊憑藉價格優勢站穩了第二梯隊，並以此作為立足點鞏固優勢， 從市場份額上看已經是第二梯隊的頭部企業。

除了晶片研發本身外，中國企業更多的是分布在晶片行業的產業鏈上。

從競爭力上看，中國企業在下游封裝測試和代工製造方面更具優勢。

4.1 5G基帶晶片第二梯隊「種子選手」——聯發科

2018年 6月，聯發科在台北電腦展上宣布了 Helio M70，並於 9月份首次展出原型機，12月初公布該 5G基帶詳情。

它是目前唯一支持 4G LTE、5G 雙連接(EN-DC)技術的 5G 基帶。

聯發科 Helio M70採用台積電 7nm工藝製造，是一款 5G多模整合基帶，同時支持 2G/3G/4G/5G，完整支持多個 4G頻段，可以簡化終端設計，再結合電源管理整體規劃可以大大降低功耗。

4.2全世界的代工廠——台積電

在晶圓代工領域，台積電處於絕對主導地位。

公開資料顯示，台積電的市場份額達到了 58.7%，市場份額遙遙領先。

而大陸最大的代工廠商中芯國際雖然市場份額也排在全球第四的位置，但其市場份額只有 5.7%，台積電的實力可見一斑。

憑藉 7nm的先進技術，台積電吸引了包括蘋果、高通、華為等知名公司的龐大客戶群，堪稱「全世界的代工廠」。

4.3「三劍客」國內封測第一廠之爭

在封裝測試領域，華天科技、通富微電和長電科技三家公司關於「國內封測第一廠」的爭奪仍在延續。

從 2018年三季報數據來看，長電科技的營收遙遙領先於另外兩家公司;但在盈利能力上上華天科技又躍居第一，長電科技不僅墊底，而且和其他兩家的差距還不小;而在成長能力方面，通富微電又成了三家中最出色的那個， 「三劍客」的競爭依然難以分出高下。

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