国产自主芯片行业盘点之一:手机CPU等芯片

近年来中国芯片进口总额已经逐年攀升,2017年中国集成电路进口量高达3770亿块,进口额为2601亿美元(按美元兑人民币汇率1:6.3换算约合16386.3亿元人民币),而同期中国原油进口金额为1623.3亿美元,可见芯片制造业产值之高。目前在核心领域如计算机高端芯片国产化率极低,可忽略不计,随着5G标准的制定和迅速推进,移动领域尽管国内进展迅速,但形势依然不容乐观。

目前,全球高端市场芯片仍主要以美、日、欧企业产品为主。在高端芯片领域,国内尚未形成规模效应和相应的完整产业生态链,仍以“代工”模式为主。截至2015年年底的数据显示,全球共有94家先进的晶圆制造厂商,其中17家在美国,71家在亚洲(中国有9家),6家在欧洲。日本在上世纪80年代处于领先地位,但自90年代开始其全球半导体市场份额显著下降,至2015年仅有3家日本芯片制造商位列全球排名前二十——东芝、瑞萨电子和索尼。韩国三星电子和海士力目前是世界第二和第三大半导体公司。

而目前最为广泛使用的手机芯片的玩家主要高通,英飞凌,飞思卡尔,TI德州仪器,Intel,苹果,三星 ,英伟达,华为海思,联发科MTK,展讯,小米松果等。这些公司手机CPU除Intel外均是基于ARM内核研制,但TI德州仪器,英飞凌,飞思卡尔,Intel和英伟达由于基带或芯片效能等原因导致逐渐退出手机芯片行列,其余玩家也逐渐向更大规模发展。

国内的海思半导体有限公司成立于2004年10月,前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案,成功应用在全球100多个国家和地区;在数字媒体领域,已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。可见海思的产品线覆盖很庞大。推出的移动处理器芯片有麒麟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。目前发展势头良好,麒麟970等用于目前华为自家主流旗舰机型之上,已经成功突破欧洲市场,市场占有率逐步增大。

国产自主芯片行业盘点之一:手机CPU等芯片

海思麒麟970手机芯片

国产自主芯片行业盘点之一:手机CPU等芯片

海思麒麟芯片

展讯于2013年12月23日被紫光集团收购。展讯致力于智能手机、功能型手机及其他消费电子产品的手机芯片平台开发,产品支持2G、3G及4G无线通讯标准。由于展讯产品多集中于中低端产品,且销量不大,导致发展出现迟滞,目前展讯同时推出与Intel合作的手机芯片,鉴于巨头Intel推广移动芯片的失败,可见展讯x86移动芯片依然前景不容乐观。

联发科(MediaTek.Inc)是全球著名IC设计厂商,专注于无线通讯及数字多媒体等技术领域。其提供的芯片整合系统解决方案,包含无线通讯、高清数字电视、光储存、DVD及蓝光等相关产品。由于在山寨机横行的时代联发科推出交钥匙方案迅速占领市场,但在智能手机时代,其芯片弱于同期高通,三星,华为麒麟旗舰处理器,且品牌形象一直未能改善,高端芯片战略失败。目前产品主要用于中低端手机上,且客户逐渐被高通蚕食,市场占有率逐渐走低,由于其在移动领域浸染多年,专利和技术实力依然不容小觑,有东山再起的机会。

小米松果为小米于2014年10月16日成立的一家全资子公司;于2017年2月28日正式发布澎湃S1芯片,首款搭载澎湃S1芯片的手机小米5C也一同发布。澎湃S1采用保守策略,使用较为低端的架构,走中低端路线,搭载于小米自家品牌手机。据称澎湃系列处理器的第二代即将发布,它将采用台积电的16nm工艺,4*A73+4*A53的大小核架构,A73核心为2.2GHz,A53核心为1.8GHz;GPU方面采用ARM 官配的Mali G71MP8;澎湃S2的参数性能基本上为“麒麟960”的水平,不支持CDMA网络,也就是不支持全网通。可见小米在基带和CPU性能上仍有差距。

在手机基带高通仍处于垄断地位,英特尔用于苹果和三星基带用于三星自家手机芯片,也逐渐取得突破,国内的有展讯擅长TD-SCDMA。目前高通,英特尔,华为已经在基带领域形成三足鼎立的局面。

值得一提的是华为巴龙基带芯片,已经随着多年的产品迭代,逐渐完善成熟。2010年初,华为推出了业界首款支持TD-LTE的终端芯片巴龙(Balong)700,支持LTE FDD和TD-LTE双模。2012年,华为发布了业界首款支持LTE Cat.4的多模LTE终端芯片巴龙710,2013年,华为又推出巴龙720,全球率先支持LTE Cat.6,2015年,华为发布巴龙(Balong)750,在MWC 2018上,华为消费者业务面向全球正式发布首款5G商用芯片巴龙5G01(Balong 5G01),华为Balong 5G01是全球首款基于3GPP标准的5G商用芯片。根据华为给出的参数,Balong 5G01支持全球主流的5G频段,包括Sub6GHz和mmWave,理论上可实现最高2.3Gbps的数据下载速率,支持NSA和SA两种组网方式,即支持4G & 5G双联接组网,也支持5G独立组网。华为此次发布的Balong 5G01与英特尔XMM 8060一样,不仅支持最新的5G NR新空口协议,既支持28GHz,也支持Sub-6GHz频段,同时支持通过4G/5G双联接组网的方式,实现向下兼容2G/3G/4G网络。相比之下,高通骁龙X50 5G调制解调器只支持28GHz频段,并且早期它仅仅是专攻5G网络。

射频领域主要有高通,skyworks(最专业的射频厂商),英飞凌,Qorvo,Avago(安华高,含博通)等,资本技术实力雄厚,国内的有RDA(锐迪科,被紫光收购),展讯,中普微,唯捷创芯(Vanchip),国民飞骧(Lansus),中科汉天下(Huntersun),广州智慧微电子(SmarterMicro)等,国内实力偏弱,但有一定的发展基础,随着国内5G的迅速发展有望出现几家龙头企业做大做强。

电源管理芯片:富晶电子,远翔科技,士兰微电子,圣邦股份,韦尔股份等,总体实力与国际巨头差距较大。

音频芯片领域:艾为电子。

显示屏芯片:台湾厂商奕力,矽创,奇景,联咏等IC行业龙头,另有中颖电子等上市公司。

传感器方面:士兰微。

摄像头CMOS芯片:豪威科技在2015年全球CMOS芯片市场中,占有约12%的市场份额,排名全球第三。

指纹芯片:主要是汇顶科技和思立微(兆易创新子公司),其它有比亚迪等高占率不高,汇顶的指纹识别芯片在2017年底一举超越FPC,成为全球市场份额第一。而思立微也在2017年实现了市占率的翻倍。

根据近期华为mate10产品拆解分析,华为是世界上除了三星之外,唯一一家掌握核心芯片技术方案的手机厂商,手机的CPU、基带、射频收发器、电源IC、音频芯片等都是自主设计。而中兴微电子近年来发展势头同样迅猛,逐渐用自主芯片替代国外多种芯片,不过最近中兴被美国制裁,导致中兴可能在芯片业务上受较大影响。

总评:手机芯片国内技术部分领域已经与国际处于同一水平,但总体实力偏弱,但是已经基于实现国产可替代,相关的底层配套如制造、芯片设计软件等仍严重依赖国外巨头。


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