论芯片及集成电路产业的重要性近日,高通和苹果同时官宣,双方同意放弃全球范围内所有诉讼,正式和解。高通表示,作为该协议的一部分,它与苹果之间的授权期限为 6 年,还可以延长两年。从结果来看,强如苹果公司,在基带芯片方面最终还得向高通妥协,这足以见得芯片及集成电路产业的重要性。
 
论芯片及集成电路产业的重要性
近日,高通和苹果同时官宣,双方同意放弃全球范围内所有诉讼,正式和解。高通表示,作为该协议的一部分,它与苹果之间的授权期限为 6 年,还可以延长两年。从结果来看,强如苹果公司,在基带芯片方面最终还得向高通妥协,这足以见得芯片及集成电路产业的重要性。
 
我国集成电路国产替代正在逐步进行
反观我国集成电路产业,在中兴事件之后,国内也出现了一股集成电路产业热潮,各地政府也出台了多项扶持政策,国产替代正在逐步进行。
 
根据初步统计,截至到 2019 年 4 月,全国有 15 个以上的省市成立了规模不等的地方集成电路产业投资基金,总计规模达到了 5000 亿元左右。
 
2019 年 2 月全国集成电路产量接近 230 亿块
据前瞻产业研究院发布的《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2018 年 2-4 季度全国集成电路产量逐渐下降,2018 年 1-3 季度全国集成电路产量像抛物线般变化,2018 年 2 季度全国集成电路产量有小幅度增长,相比 1 季度增长 9.78%。2018 年 12 月全国集成电路产量为 144 亿块,同比下降 2.4%。2018 年 1-12 月全国集成电路产量为 1739.5 亿块,同比增长 9.7%。2019 年 1-2 月全国集成电路产量为 229.5 亿块,同比下降 15.9%。
 
2018-2019 年 2 月全国集成电路产量统计及增长情况
 
 
数据来源:前瞻产业研究院整理
 
 
我国集成电路产业结构更加趋于优化
工业和信息化部电子信息司集成电路处处长任爱光公开表示,从集成电路设计业、制造业、封测业三类产业结构来看,2018 年,我国集成电路设计业销售收入 2519.3 亿元,所占比重从 2012 年的 35%增加到 38%;制造业销售收入 1818.2 亿元,所占比重从 23%增加到 28%;封测业销售收入 2193.9 亿元,所占比重从 2012 年的 42%降低到 34%,结构更加趋于优化。
 
2015-2020 我国集成电路产业结构销售收入统计情况及预测
 
数据来源:前瞻产业研究院整理
 
与此同时,我国集成电路产业规模复合增长率是全球的近三倍。2018 年,全球半导体市场规模 4779.4 亿美元,2012 年到 2018 年的复合增长率为 7.3%;2018 年,中国集成电路产业销售额 6532 亿元,2012 年到 2018 年的复合增长率 20.3%。
 
我国集成电路分布及产业政策分析
2013 年以来,伴随着国家上千亿规模的集成电路产业基金的设立和地方政府对集成电路产业的大力支持,中国半导体芯片销售额一直保持 15%以上的较高的增速水平。
 
2014 年,国务院印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》,将集成电路产业发展上升为国家战略,明确了“十三五”期间国内集成电路产业发展的重点及目标。同年 9 月,国家集成电路产业投资基金成立,首期总金额超 1300 亿元。
 
在 2018 年的政府工作报告中,集成电路被列入《政府工作报告》实体经济发展首位,国家政府对该产业的重视程度可见一斑。此前,国务院在《中国制造 2025》的报告里曾提出要求,到 2020 年中国芯片自给率要达到 40%,2025 年要达到 50%,这意味着 2025 年中国集成电路产业规模占到全世界 35%,也就是超过美国位列世界第一。
 
近几年,国内诸多地方响应国家战略,大力投资集成电路产业,经过多年的发展,目前产业布局主要集中在以北京为核心的京津冀地区、以上海为核心的长三角、以深圳为核心的珠三角及以四川、湖北、安徽等为核心的中西部地区。
 
其中,上海集成电路产业经过 60 多年的发展,已形成了集设计、制造、封测、材料、装备及其他配套、服务于一体的完整集成电路产业链,是国内集成电路产业链相对最为完整,也是产业结构最均衡的城市。
 
而近些年来,伴随着集成电路需求不断扩大,加之中兴、晋华事件,使得集成电路国产化的呼声越来越高。仅靠京沪深三地发展集成电路产业,已然不足以供给国内产业需求。于是,全国各地也颁布了一系列相关政策,助力集成电路的发展。
 
5G 发展催生集成电路产业发展
新机会。4G 时代,高通一家独大,占有高比例的 CDMA 专利。此次世界移动通信大会,中国企业纷纷推出 5G 芯片、终端设备以及相关的网络解决方案。这标志着在未来,5G 市场会发展成一个多方面制衡的市场格局。
 
1、集成电路产业投资机会
芯片是推动 5G 产业发展的关键,芯片须提供更高标准的功能和性能。关键元器件的技术革新深刻影响 5G 网络的升级与设备的集成度。5G 多元化的应用场景为元器件企业提供了巨大的市场机遇,也提出了更高要求。在强调智能与联网的时代,包括 FPGA、GPU 与 ASIC 等芯片产品将在 2021 年达到 200 亿美元的规模。对于国产芯片而言,若在 5G 时代拥有一席之地,须在多个领域进军中高端市场。
 
2、集成电路企业 5G 布局
作为 5G 手机中最核心的部件,5G 基带芯片直接决定了通信网络是否能成功连接,担任着缩短“通信代差”的重要作用。目前,全球只有高通、华为、英特尔、紫光展锐、联发科以及三星等企业推出 5G 基带芯片产品。5G 对于中国集成电路的发展既是机遇,也是挑战。
 
华为
2018 年 11 月 17 日凌晨 0 点 45 分,在 3GPPRAN 第 187 次会议的 5G 短码方案讨论中,华为公司主推的 Polar Code(极化码)方案,从美国和法国两大竞争对手中脱颖而出,成为 5G 控制信道 eMBB 场景编码标准。拥有了 5G 标准的话语权,华为在 5G 芯片的研发上面也开始重点发力。
 
2018 年 2 月,华为发布了首款 3GPP 标准的 5G 商用芯片巴龙 5G01.2019 年 1 月,华为正式发布了 5G 多模终端芯片 Balong 5000(巴龙 5000)以及基于该芯片的首款 5G 商用终端华为 5G CPE Pro,引起业界轰动。与此形成对比的是:虽然高通和三星等芯片设计厂商也有关于 5G 芯片的基带发布,但华为却是全球第一家完成 5G 网络完整商业测试的厂商。该款芯片不仅是用了最先进的 7nm 制程工艺,而且单芯片多模还支持 5G NSA、SA 网络制式,同时还做到了向下兼容 4G/3G/2G 网络,真正做到了全网络制式覆盖。随后,华为在世界移动通信大会上发布了更高端的手机——5G 可折叠手机 Mate X,其搭载了华为自研处理器和 5G 基带芯片 Balong 5000。
 
华为在 5G 芯片上的成就正在推动世界进步,这很大程度上源于华为在通信标准和芯片研发上的成长速度。尽管华为目前在集成电路产业的全球格局中并未“位高权重”,但随着华为在未来独立的 OS 系统推出,以及 5G 时代万物互联网络的构建,华为在集成电路领域的征程在未来将会与苹果、高通等国际一线公司展开更多交锋。
 
高通
日前,高通宣布正式推出旗下第二代 5G 新空口调制解调器——骁龙 X55,是 2016 年推出的 X50 的升级版,采用了最新的 7nm 工艺,覆盖频段十分广泛,具备更低的功耗和更高的性能,使用场景更加丰富,峰值下载速度更是达到 7Gbps。此外,高通还推出了与之配套的天线调谐解决方案 QAT3555、毫米波天线模组 QTM525 以及包络追踪解决方案 QET6100 等产品。高通总裁克里斯蒂安诺·阿蒙表示,未来还将推出集成 5G 基带芯片的 SoC 移动平台,终结非集成 X50 基带的手机设计方式。
 
英特尔
英特尔在世界移动通信大会上推出了 XMM 8160 5G 调制解调器,技术规格方面,XMM 8160 支持 5G SA(独立组网)/NSA(非独立组网)规范,向下兼容 4G/3G/2G 等。频段方面,涵盖 Sub 6GHz(600MHz~6GHzFDD/TDD)和高频毫米波,前者主要用于 2/3/4G 和国内的 5G,后者则用于国内 5G 中后期和欧美 5G 的前中期。英特尔也宣布与 Skyworks 合作,共同优化多模 5G 射频(RF)解决方案。此外,围绕云、设备以及边缘计算领域,英特尔也进行了布局,发布了新的 FPGA 可编程加速卡 N3000,专门用于加速虚拟化网络功能。英特尔还首次推出了代号为 Hewitt Lake 的英特尔至强 D 系列产品,可以提供高能效的系统芯片配置,增强边缘计算能力。
 
紫光展锐
中国企业在 5G 芯片上提早布局,除了华为,紫光展锐也推出了首款 5G 基带芯片——春藤 510,支持 Sub—6GHz 频段及 100MHz 带宽,瞄准 AR/VR/4K/8K 高清在线视频、AR/VR 网络游戏等大流量应用,支持智能手机、家用 CPE、MiFi 及物联网终端在内的多种应用场景。春藤 510 的推出表示紫光展锐正式步入全球 5G 第一梯队。目前,春藤 510 产品主要以数据类产品为主,未来紫光展锐还将对 5G 实验原型机进行投入,以及有规划的进行旗舰 SoC 的研发,完善自身生态系统,增强市场竞争力。
 
联发科
联发科在世界移动通信大会上推出了 5G 基带芯片 Helio M70,这是一款从 2G 网络跨越到 5G 网络的一体化调制解调器,基于台积电代工厂的 7nm 工艺制造。与英特尔的应用场景不同,联发科的 Helio M70 将目标市场放于移动设备、智能家居、汽车等领域,以“最快的 Sub-6GHz”为进入市场,为 5G 基带芯片领域占有重要分量。
 
三星
2018 年 8 月,三星电子正式宣布推出自家的 5G 基带芯片 Exynos Modem 5100,采用 10nm 制程工艺。三星表示,这是世界上首款完全符合 3GPP 标准的 5G 基带芯片。Exynos Modem 5100 芯片是一款全网通芯片,支持 3GPP 敲定的 5G NR 新空口协议中的 sub-6GHz 和 mmWave 频段,同时还向下兼容 2G 的 GSM/CDMA,3G 的 WCDMA、TD-SCDMA、HSPA 以及 4G 的 LTE。此外三星的 Exynos Modem 5100 基带除了完全符合 3GPP 标准的 5G 标准之外,还增加了 4G 的信号搜寻强度,4G 峰值下载速度可以达到 1.6Gbps。而在 6GHz 频段,5G 峰值下载速度理论上为 2Gbps;在 mmWave 频段,5G 峰值下载速度可以达到 6Gbps。