國產自主芯片行業盤點之一:手機CPU等芯片

近年來中國芯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,可見芯片製造業產值之高。目前在核心領域如計算機高端芯片國產化率極低,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,全球高端市場芯片仍主要以美、日、歐企業產品為主。在高端芯片領域,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家日本芯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芯片的玩家主要高通,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芯片效能等原因導致逐漸退出手機芯片行列,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、數字媒體等領域的芯片及解決方案,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網絡監控芯片及解決方案、可視電話芯片及解決方案、DVB芯片及解決方案和IPTV芯片及解決方案。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,市場佔有率逐步增大。

國產自主芯片行業盤點之一:手機CPU等芯片

海思麒麟970手機芯片

國產自主芯片行業盤點之一:手機CPU等芯片

海思麒麟芯片

展訊於2013年12月23日被紫光集團收購。展訊致力於智能手機、功能型手機及其他消費電子產品的手機芯片平臺開發,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合作的手機芯片,鑑於巨頭Intel推廣移動芯片的失敗,可見展訊x86移動芯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。其提供的芯片整合系統解決方案,包含無線通訊、高清數字電視、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佔領市場,但在智能手機時代,其芯片弱於同期高通,三星,華為麒麟旗艦處理器,且品牌形象一直未能改善,高端芯片戰略失敗。目前產品主要用於中低端手機上,且客戶逐漸被高通蠶食,市場佔有率逐漸走低,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日正式發佈澎湃S1芯片,首款搭載澎湃S1芯片的手機小米5C也一同發佈。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佈,它將採用臺積電的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芯片,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芯片,已經隨著多年的產品迭代,逐漸完善成熟。2010年初,華為推出了業界首款支持TD-LTE的終端芯片巴龍(Balong)700,支持LTE FDD和TD-LTE雙模。2012年,華為發佈了業界首款支持LTE Cat.4的多模LTE終端芯片巴龍710,2013年,華為又推出巴龍720,全球率先支持LTE Cat.6,2015年,華為發佈巴龍(Balong)750,在MWC 2018上,華為消費者業務面向全球正式發佈首款5G商用芯片巴龍5G01(Balong 5G01),華為Balong 5G01是全球首款基於3GPP標準的5G商用芯片。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。華為此次發佈的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調制解調器只支持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。

電源管理芯片: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。

音頻芯片領域:艾為電子。

顯示屏芯片:臺灣廠商奕力,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芯片:豪威科技在2015年全球CMOS芯片市場中,佔有約12%的市場份額,排名全球第三。

指紋芯片:主要是匯頂科技和思立微(兆易創新子公司),其它有比亞迪等高佔率不高,匯頂的指紋識別芯片在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年實現了市佔率的翻倍。

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,唯一一家掌握核心芯片技術方案的手機廠商,手機的CPU、基帶、射頻收發器、電源IC、音頻芯片等都是自主設計。而中興微電子近年來發展勢頭同樣迅猛,逐漸用自主芯片替代國外多種芯片,不過最近中興被美國製裁,導致中興可能在芯片業務上受較大影響。

總評:手機芯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、芯片設計軟件等仍嚴重依賴國外巨頭。


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