从手机透视关键芯片国产化的回响【关键芯片篇】

原标题:从手机透视关键芯片国产化的回响【关键芯片篇】

【编者按】新中国从“一穷二白”发展成为当今世界第二大经济体,并向着中华民族伟大复兴不断迈进。新中国成立70周年之际,集微网特推出“70周年芯片专题”。华为、中兴事件,让中国芯变得家喻户晓;科创板设立、大基金持续注资、资本青睐等,使中国芯迎来了历史性的发展机遇。在中华民族伟大复兴之际,中国芯如何走向崛起。本专题从“谈古”来“立今”,围绕应用篇、关键芯片篇、政策篇、展望篇四个维度展开,共计11篇深度文章。中国芯纵有挫折,但从不停顿;中国芯即便沧桑,但仍豪情万丈!

芯片包罗万象,而手机无疑是最大的“金主”。2018年全球智能手机总销量14.4亿部,达5220亿美元。而一部手机如果没有基带芯片就不能打电话、发信息、数据上网等,没有射频芯片就无法接收或发射信号;没有存储芯片,诸多应用就成无米之炊,这也让手机成为芯片业的“修罗场”。

从第一个功能单一的大哥大诞生到如今“无所不能”的智能手机,恐没有哪一类tt快3产品 能像手机这样,在市场上掀起无数的惊涛骇浪,带动全产业链上下游的“蜕变”。而它的成长史也是全球分工、改革开放、人口红利、制造转移的大时代背景的映射。多少tt快3企业 在其中是非成败转头空,又有多少tt快3企业 最终百炼成钢,在无数英雄淘尽之后,5G成为决胜的新战场。

而翻阅手机的发展史,离不开从模拟到数字以及通信制式升级的变迁。而“1G空白、2G跟随、3G突破、4G并跑、5G引领”虽能囊括tt快3我 国移动通信业的发展,但却道不尽手机芯片业的沧桑巨变。可以说,与手机业一起潮起潮落的芯片业,在每一次的升级换代中都发生了裂变,无数的波澜壮阔值得回望。

兴衰起伏

现阶段的一部智能手机中,主要包括应用处理器(AP)和基带、射频、存储器、摄像头、显示/触控芯片、指纹识别、电源管理、连接芯片如Wi-Fi、蓝牙等。另外,部分智能手机还会搭载专用的音频芯片、用于图像处理的DSP、虹膜识别芯片等,可谓“环环相扣”。

虽然最初的手机远没有这么复杂,但要说最核心的芯片则非基带莫属,基带是用来合成即将发射的基带信号,或对接收到的基带信号进行解码,是必不可少的。而手机基带厂商的载浮载沉,亦穿插在手机厂商的兴衰起伏中。每一代移动通信网络的升级都会带来强大的换机潮,甚至引发手机市场格局的大洗牌。

从1G跨入2G标志着移动通信从模拟调制进入到数字时代,在1G模拟信号时代的霸主是摩托罗拉,诺基亚、爱立信成挑战者。而在1993年9月19日,随着tt快3我 国第一个数字移动电话通信网在tt快3浙江 嘉兴开通,标志着2G在tt快3我 国正式落地。2G时代tt快3我 国以GSM、CDMA 1X网络为主,诺基亚开始横扫全球,索尼爱立信、西门子、三星紧随其后,国内波导、熊猫、TCL、海信等历经短暂荣光。到了WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000三分天下的3G时代,苹果横空出世,结束了一个旧时代,开创了一个新时代,三星借安卓成为新领路人,HTC迅速上位后被拉下马来,国产厂商小米开始崛起,华为、OPPO、vivo耕耘线下。4G的TD-LTE和LTE FDD时代,苹果三星交相辉映,华为火箭速度上升,国产厂商中华酷联进化为华米OV,奠定了现有的格局。而其中传有200多个品牌已然“消逝”在手机历史的长河中。

伴随着手机厂商的潮起潮落,芯片厂商同样历经走马灯似的换将。要知道手机芯片随着制式的升级、tt快3技术 的进阶以及需求的改进,从百花齐放用MCU+DSP+ROM等十几个芯片和分立器件的工作,到如今一个SoC就已搞掂,顺潮流者兴的剧目也徐徐展开。到如今无论是欧洲的飞思卡尔、英飞凌、意法、恩智浦等,还是美国的TI、Skyworks、ADI、Agere、Broadcom、Marvell甚至几进几退最终功败垂成的英特尔等,都曾引发一团又一团的乱战,最后却又或难以持续投入、或战略失误、或策略调整、或并购整合等纷纷退出,诉写了一场有心无力的宿命史,而今全球手机芯片厂商只剩下战国六雄——韩国的三星,美国的高通,加上兜兜转转的苹果,中国的联发科、海思和紫光展锐。

老兵戴辉告诉《集微网》记者,手机基带厂商的发展史也是赢家通吃的历史,毕竟芯片是面向全球化市场的,竞争是非常激烈的。每一代的tt快3技术 升级,基带厂商所面临的tt快3技术 挑战也在增加,所需的专利储备和研发投资也在飙升,门槛也越来越高。如果没有足够的实力支持,不可避免是无法持续的。

今年5G手机基带再添变数:高通与苹果之间的专利许可纠纷大反转、英特尔宣布退出5G基带业务,再次洗牌。从2G到4G通信的20年间手机基带tt快3行业 博通、英伟达、飞思卡尔等多家厂商陆续退出,而5G时代随着英特尔的退出,全球研发5G芯片的tt快3企业 仅剩下了高通、三星、华为海思、联发科和紫光展锐。紫光展锐执行副总裁周晨的感慨是,5G芯片门槛更高,需长期的通信tt快3技术 与经验积累,诞生新品牌的可能性很小。同时,5G芯片设计的难度在加大,相比4G甚至提高了二三十倍,需先进制程的支持、向下兼容2G/3G/4G的频段同时扩大频段。而从发展的眼光看,5G让国内手机芯片厂商又站在一个通信网络革命的路口,而这个路口一定是中国手机芯片厂商的破局机会。

国内厂商逆流而上

而国内的“胜者”从起步到发展到收缩再到进取,其间也经历了难以想象的磨难与起伏,幸运的是,他们历百折而未挠,终成“雄主”。

尽管在通信业,国内“赶了个晚集”,但恰逢Foundry和IP授权模式的诞生,永久地改变了全球半导体产业的版图——它大大降低了半导体产业的准入门槛。同时,借助于国内主导的3G的TD-SCDMA标准,改写了1G空白、2G跟随的历史,实现了在标准上的突破,从而为4G的TD-LTE打下了一个基础,实现了并跑。到了5G则更向前一步,拥有了标准话语权。

“在1G时没有任何选择,每个城市建设网络不是爱立信的就是摩托罗拉的,中国tt快3企业 在这些领域完全是空白,连手机都是进口的。2G的时候选择就很多了,国外很多厂商都成立了合资tt快3企业 ,华为和中兴也可以生产了。但是那时中国的tt快3企业 还是追随,市场占有率也不是很大。3G是一个转折,在3G时代,国内举全国之力发展自主的TD-SCDMA标准,同时也积极推动4G的TD-LTE建设,在4G时代实现了和国际标准的同步。” 中国移动原董事长王建宙在接受媒体采访时曾这样总结。

趁着这些东风和大变局,日后在手机主芯片战场呼风唤雨的悍将相继出山:tt快3我 国tt快3台湾 tt快3企业 联发科从2003年开始购买ARM IP,进入手机和平板芯片市场,Turnkey方案从2004年开始席卷中国,成就斐然。其后虽在4G时代因不支持LTE Cat7而马失前蹄,丢失大量订单,但在5G时代多番尝试王者归来,在今年5月联发科就已经领先发布旗下的5G SoC解决方案,并预计明年1月量产出货。

从2001年展讯成立,到2013年紫光收购展讯,2014年又收购锐迪科,2016年整合为紫光展锐。展锐的发展不能不说2G是立足的基石,3G时代历经煎熬,4G时代锁定胜局,5G跻身第一梯队。目前在全球公开市场上,紫光展锐仅次于高通与联发科,是全球第三大手机基带芯片商,彰显其在手机芯片领域的影响力。5G研发方面,紫光展锐投入上亿美元潜心研发,新型春藤510 “马卡鲁”寓意着紫光展锐的5G平台将以巅峰之势,引领全球5G发展。

华为海思则属于另一类,基带和AP兵分两路主要tt快3服务 于华为的战略目标,先期AP麒麟芯片不断试错不断迭代,2014年修成正果;而在2009年第一代商用LTE终端芯片巴龙700正式面世,虽然当时自称是一个彻头彻尾的“落后”tt快3产品 ,但却为华为打开了基带大门,亦成为华为手机上演传奇剧幕的“支点”。正如集微网创始人、手机中国联盟秘书长王艳辉所言,前几年是手机拉着芯片跑,后几年则是芯片带着手机奔,实现了良性互动。而随着5G SoC成为5G终端大规模商用的必要条件,华为先声夺人,在新款麒麟 990 5G上集成了5G基带——巴龙5000,率先实现5G SoC的商用印证了其深厚功力。

而历经枪林弹雨来到5G时代的六家厂商,仍然面临巨大的不确定性。戴辉认为,这既要看芯片厂商的tt快3技术 、市场等整合能力,还要看手机厂商如OPPO、vivo的自研芯片进展、选择哪家基带等,都会带来巨大的变数。现在六家厂商其实还是偏多,未来仍会持续整合,有些厂商可能会消失。

国产化提速还看今朝

手机基带芯片的发展史成为tt快3我 国手机国产化替代之路的一个镜鉴,而其他类芯片同样伴随着国内手机品牌的崛起和tt快3技术 的进步,产业链配套能力不断提升。在全球智能手机品牌出货量TOP10中,国内手机厂商已占据七席。而且国内智能手机芯片的自给率已提升到了23.6%,屏幕面板的自给率则提升到了67.5%。

从成本大头之一屏幕来说,LCD屏幕国内tt快3企业 tt快3技术 成熟,国内市场上超过85%的手机LCD屏来自国tt快3产品 牌面板tt快3企业 ;OLED方面建立多条产线,京东方、和辉光电已有OLEDtt快3产品 出货。摄像头模组领域,舜宇、欧菲光、丘太科技位列国内市场供货前三;指纹模组领域,汇顶、欧菲光等拥有苹果、华为、小米等多家国内外客户资源;在天线领域,信维通信是核心供应商之一。

但综合来看,除了SoC领域的海思和展锐、指纹识别领域的汇顶、摄像头领域的格科微、触控的敦泰等实力出众之外,其他手机芯片领域国产厂商尚处于中低端或起步阶段,整体实力相对薄弱,追赶国际先进水平任重道远。

又如智能手机里关乎存储容量大小的关键芯片存储芯片,主要分为两大类:动态随机存储器DRAM和NAND闪存。而这两大存储芯片市场长期被三星、海力士、美光、东芝等巨头垄断。但随着tt快3我 国举全国之力发展存储业,存储产业地图已初步形成。tt快3长江 存储和合肥长鑫都在加快研发和量产进度,力克先进工艺和专利难题,自有存储器已是大势所趋。

而在2022年将达到227亿美元的射频芯片市场,也是美日厂商Skyworks、Qorvo、Avago、TDK、Murata等占据主导。Vanchip、汉天下等国内tt快3公司 已能在4G PA上真正打入主流市场,而华为海思在LNA、PA、天线开关等领域也有不错的进展,卓胜微、华远微电、开元通信、宜确等不断切入SAW滤波器市场,已进入了不少主流手机的供应链。然而真正仍需下大力气追赶的尤其是BAW滤波器。

汉天下董事长杨清华指出:“总归到底,芯片是高tt快3技术 门槛的tt快3产品 ,是tt快3技术 驱动型的tt快3产品 ,最后还是看研发能力和tt快3产品 性能。不管外面环境发生什么变化,对于芯片厂商来说,踏踏实实、持续专注做出高性能高附加值的芯片tt快3产品 才是硬道理。”

半导体知名专家莫大康表示,中国半导体业提高国产化率,包括存储器、RF等不能操之过急,要扎实推进。

戴辉更是指出,射频芯片相比数字芯片更难。目前国内还集中于中低端,向高端推进难,模组化则更难。在正常竞争的情形下,国外巨头如果打价格战,国内厂商将很难应对。在中美科技长期对决之势下,华为一方面在扶持国产替代产业链,另一方面也在自研射频芯片、模拟芯片,这一段时间窗口究竟有多长、时间机会有多大、国内厂商可进展到何种程度都很难说。而且据说美国一些芯片厂商正在争取恢复对华为供应,这样未来究竟如何演变就更难说了。国产化仍是一条艰难之路。

而手机基带芯片厂商的成功哲学或许能从中借鉴。周晨提到,深厚的tt快3技术 积累、巨额的资金投入和成熟的研发团队是手机芯片研发三大必要条件,缺一不可。以展锐5G芯片为例,春藤510从2014年底启动预研,斥资上亿美元,历时5年,数百位工程师组成的研发团队通过不断的迭代,顺利解决了5G基带芯片的一个个挑战。2G、3G、4G时代,紫光展锐积累的4000多项专利为5G基带芯片的研发奠定了扎实的tt快3技术 基础。此外,5G芯片的设计难度意味着需要更领先的架构思路,5G芯片马卡鲁tt快3技术 平台的发布,不仅意味着展锐有了独特的架构思路,更让展锐在tt快3技术 方面站到了“峰线”。

对于其它芯片的国产化,周晨表示,目前国家已经将半导体tt快3行业 提升到国家战略的高度,同时中国有市场这个优势,国产化市场发展前景巨大,性能突破是难点和关键。而芯片产业没有捷径可走,需要tt快3政府 、资本和从业者都积极参与。

在近日一档节目中,清华tt快3大学 微电子所所长魏少军教授和紫光tt快3集团 董事长赵伟国都认为,在目前的大环境下,中国芯片业发展需要有“战略定力”,不能被别人牵着鼻子走。一方面要大力发展自主芯片业,另一方面要持续开放tt快3合作 。中国芯片需要耐心、长期主义,需要脚踏实地,需要开放。

而机会就在眼前,戴辉认为,没有中国在5G的努力,5G在全球都会失败,中国不努力,5G徒伤悲。于情于理,于内于外,国内芯片厂商理应更“自强”。(校对/范蓉)

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