技術(shù)
導(dǎo)讀:在蘋果核心供應(yīng)商中,中國廠商數(shù)目逐步增多:從 2015 年33 家核心供應(yīng)商中擁有 30 家增長到 2019 年 59 家核心供應(yīng)商中擁有 52 家。而受到美國禁令影響,華為采取麒麟芯片和國產(chǎn)化器件戰(zhàn)略;搭建鯤鵬生態(tài)用以打開服務(wù)器市場;同時(shí)扶持國內(nèi)供應(yīng)商,全方位開啟供應(yīng)鏈“去美國化”進(jìn)程。
在蘋果核心供應(yīng)商中,中國廠商數(shù)目逐步增多:從 2015 年33 家核心供應(yīng)商中擁有 30 家增長到 2019 年 59 家核心供應(yīng)商中擁有 52 家。而受到美國禁令影響,華為采取麒麟芯片和國產(chǎn)化器件戰(zhàn)略;搭建鯤鵬生態(tài)用以打開服務(wù)器市場;同時(shí)扶持國內(nèi)供應(yīng)商,全方位開啟供應(yīng)鏈“去美國化”進(jìn)程。
1 蘋果十年發(fā)展變化
1、歷代 iPhone 三大創(chuàng)新方向:屏幕、攝像、機(jī)身材料
縱觀十年發(fā)展,iPhone4、6、XS 三次刺激銷量增長。推出 iPhone 4 之后,iPhone 2011年出貨量達(dá)到 93.1 百萬部,同比增速達(dá)到 96.06%;推出 iPhone 6 之后,iPhone 2015年出貨量達(dá)到 231.53 百萬部,同比增速為 20.17%,創(chuàng)下有史以來 iPhone 銷量最高記錄;推出 iPhone XS/XR 之后,iPhone 2019H1 出貨量達(dá)到 192.05 百萬部,與 2018 全年出貨量相差無幾。
▲蘋果手機(jī)十年變化
▲2009-2019H1 蘋果手機(jī)出貨量(百萬部)
屏幕:尺寸、材料同步變革。歷代 iPhone 中,iPhone 4 手機(jī)外殼采用雙面玻璃+金屬中框設(shè)計(jì),首次帶來了 Retina 視網(wǎng)膜屏幕;iPhone 6 顯示屏尺寸擴(kuò)展到 4.7 英寸,是蘋果首款大屏手機(jī),同時(shí)首次將屏幕改用 2.5D 玻璃面板;iPhone XS 系列的發(fā)布標(biāo)志著 iPhone 徹底走向全面屏?xí)r代。目前,iPhone 屏幕正從 LCD 屏幕向 OLED 屏幕過渡,已經(jīng)發(fā)布的 iPhone X、XS 以及 XS Max 都已采用 OLED 屏幕。蘋果未來可能選擇 LG Display 作為其柔性 OLED 顯示器的第二制造商,打破三星獨(dú)家供應(yīng) OLED屏幕的局面。
▲OLED 特性
攝像:質(zhì)量和性能為導(dǎo)向,A13 仿生處理器+三攝+HDR 算法,攝像再次升級(jí)。從歷代 iPhone 攝像進(jìn)化史來看,蘋果攝像進(jìn)化是以質(zhì)量和性能為導(dǎo)向,平衡傳感器體積、重量和功耗之間的關(guān)系。并沒有在傳感器尺寸和像素上進(jìn)行大幅度更新。2019 年新推出 iPhone11 Pro 攝像頭采取了三攝方案(廣角+長焦+超大廣角),同時(shí)搭載 A13仿生處理器具備了 Deep Fusion 的成像功能。此外,iPhone 11 Pro 系列采用全新智能 HDR 算法,精細(xì)優(yōu)化圖像中高光及陰影的細(xì)節(jié),可同時(shí)自動(dòng)優(yōu)化拍攝主體和背景的細(xì)節(jié),媲美許多單反相機(jī)。
▲歷代 iPhone 攝像重要革新
機(jī)殼材料:玻璃殼+鋁合金中框->金屬殼->玻璃殼+鋁合金中框輪回。2010 年,iPhone4 機(jī)身材料采取玻璃背板+鋁合金材料;2016 年,iPhone 7 采用一體化鋁合金機(jī)身;2017 年,iPhone 8 機(jī)身材料回歸玻璃背板+鋁合金中框?;?mmWave 的穿透能力,5G 手機(jī)制造將會(huì)優(yōu)先考慮無線信號(hào)穿透性更強(qiáng)的材料,3D 玻璃、陶瓷將替代金屬成為手機(jī)外殼主要材料,目前新推出 iPhone11 依舊采用玻璃外殼+鋁金屬/不銹鋼金屬中框設(shè)計(jì)。
▲歷代 iPhone 機(jī)殼材料變化
▲主要 iPhone 創(chuàng)新之處
2、iPad:定位生產(chǎn)力設(shè)備
iPad 四條產(chǎn)品線,覆蓋多維度客戶。iPad 分為 iPad mini、iPad、iPad air、iPad Pro 四條產(chǎn)品線,擴(kuò)大用戶群體覆蓋范圍:iPad mini:設(shè)計(jì)輕巧,具有極致便攜性,滿足用戶娛樂需求;iPad:滿足用戶高性價(jià)比需求;iPad air:與 mini 相比,air 更能滿足對(duì)屏幕尺寸要求更高的人群需求;iPad Pro:專業(yè)性平板,滿足專業(yè)人群的工作需求,如藝術(shù)家、設(shè)計(jì)師等。
▲最新 iPad 機(jī)型比較
iPad 向生產(chǎn)力設(shè)備轉(zhuǎn)變。2018 年,新推出全面屏 iPad Pro,配套 Face ID 與視網(wǎng)膜顯示屏,搭載 A12X 處理器與自研 GPU 移動(dòng)芯片,性能大幅度提升。出色的屏幕素質(zhì)+配套Apple pencil、Smart keyboard,iPad Pro 充分滿足移動(dòng)辦公場景和多數(shù)專業(yè)人士工作需求,如設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家等。
iPad 未來預(yù)計(jì)搭載 3D ToF 攝像頭。與普通攝像頭技術(shù)相比,ToF 可以讓屏幕從單純 2D畫面轉(zhuǎn)變到更具空間感的 3D 畫面。通過 ToF 模塊與后置鏡頭的搭配,ToF 可以更針對(duì)性地滿足具體應(yīng)用場景地安全和體驗(yàn)需求。據(jù) The Elec 報(bào)道,蘋果計(jì)劃于 2020 年發(fā)布一款搭載 3D 感應(yīng)后置攝像頭的全新 iPad Pro。
▲3D 視覺方案對(duì)比
3、 Mac 新屏幕材料方向:mini LED
Mac 多產(chǎn)品線適應(yīng)全場景應(yīng)用。根據(jù)臺(tái)式機(jī)與筆記本,Mac 產(chǎn)品線可分為 iMac 和 Macbook兩條產(chǎn)品線,其中 iMac 為消費(fèi)類臺(tái)式機(jī),Macbook 為筆記本。Mac 系列主要產(chǎn)品 Macbook旗下分為 Macbook Pro 和 Macbook air 兩類:Macbook Pro 面向?qū)I(yè)用戶,如 Mac Pro( ProDisplay XDR)、MacBook Pro;Macbook air 面向家用及辦公,如 MacBook Air。
▲最新 Mac 產(chǎn)品性能比較
Macbook Pro 產(chǎn)品機(jī)身、顯示和觸摸板逐步趨于完善。蘋果 Macbook 產(chǎn)品線的迭代與更新主要集中在 Macbook Pro 中。2008 年,推出第二代 Macbook Pro,特征是“精密鋁制一體式外殼”;2012 年,推出第三代 Macbook Pro,特征是“Retina Display”;2016 年,推出第四代Macbook Pro ,特征是“觸摸欄與 USB-C”:
Unibody 一體化鋁合金機(jī)身。Unibody 是將鋁合金擠壓成板材,然后通過數(shù)控機(jī)床一體成型的機(jī)械加工技術(shù)。2008 年起,Macbook 產(chǎn)品系列開始采用 Unibody 技術(shù),集美學(xué)與時(shí)尚于一體,同時(shí)采用 Unibody 技術(shù)的 Macbook 機(jī)身沒有拼接或焊接成分,機(jī)身硬度、韌性更佳。
Retina Display。2012 年 WWDC 上,蘋果發(fā)布了配備 Retina 顯示器并重新設(shè)計(jì)的第三代 Macbook Pro,分辨率高達(dá) 2880*1880,其中每四個(gè)像素一組輸出原來屏幕一個(gè)像素顯示的大小區(qū)域內(nèi)的圖像,兼具觀看舒適度和顯示效果。
Multi-Touch 觸摸板與 USB-C。2016 年,推出的 Macbook 搭載了 Multi-touch 觸摸板,可以更流暢、自然、直觀地操作 Macbook,例如三指輕掃開啟 Mission Control,四指開合查看 Launchpad 中所有 app。同時(shí),磁性充電器 MagSafe 已被 USB-C 取代。與 MagSafe 相比,USB-C 充電器沒有視覺指示器,接通電源時(shí)會(huì)發(fā)出提示音。
Mac 未來預(yù)計(jì)配備 mini LED 屏幕,提升屏幕品質(zhì)。作為 Micro LED 量產(chǎn)前的過渡產(chǎn)品,mini LED(次毫米發(fā)光二極管)是尺寸在 100mm 以上的 LED,介于 OLED 和 Micro LED之間,是傳統(tǒng) LED 的小幅改良版,適合用于大屏幕制造。相較于 Micro LED,mini LED良品率更高,技術(shù)難度更低,更容易量產(chǎn);相較于 OLED,mini LED 更加耐用。Macbook未來也將搭載 mini LED 屏幕,提升屏幕顯色性能。
4、 蘋果供應(yīng)鏈“國產(chǎn)化”加深
蘋果供應(yīng)鏈中中國零部件供應(yīng)商居多。在蘋果供應(yīng)鏈中,核心模塊芯片供應(yīng)商仍外國廠商居多,如高通、Skyworks 等;中國大陸、香港供應(yīng)商主要聚集在精密組件及材料供應(yīng)模塊中,如信維通信、領(lǐng)益智造等;中國臺(tái)灣供應(yīng)商主要聚集在代工模塊中,如富士康、臺(tái)積電等。
2019 年中國三地廠商合計(jì)占比達(dá)到 43.5%,蘋果供應(yīng)鏈對(duì)中國廠商依賴加深。中國廠商不僅在蘋果供應(yīng)鏈中數(shù)目有所增加,同時(shí)核心供應(yīng)商數(shù)目也在逐年提升。在蘋果公布的 200家主力供應(yīng)商中,中國大陸/中國臺(tái)灣供應(yīng)商 2017-2019 年分別為 20/42 家、31/45 家、41/46家,占比分別為 10.0%/21.0%、15.5%/22.5%、20.5%/23.0%,2019 年中國大陸香港臺(tái)灣三地供應(yīng)商占比合計(jì)達(dá)到 43.5%。此外,在蘋果核心供應(yīng)商中,中國廠商數(shù)目也在逐步增多:從 2015 年 33 家核心供應(yīng)商中擁有 30 家增長到 2019 年 59 家核心供應(yīng)商中擁有52 家。
▲蘋果供應(yīng)鏈廠商(1)
▲蘋果供應(yīng)鏈廠商(2)
國內(nèi)供應(yīng)商逐步蠶食蘋果供應(yīng)鏈。隨技術(shù)的成熟與發(fā)展,以立訊精密為代表的國內(nèi)供應(yīng)商在蘋果供應(yīng)鏈中產(chǎn)品覆蓋范圍逐步加大。2011 年-2018 年,立訊作為連接器龍頭企業(yè)分別拓展蘋果 Macbook、iPad、AirPods、Apple watch 等產(chǎn)品供應(yīng)鏈,同時(shí)布局聲學(xué)領(lǐng)域、無線充電、線性馬達(dá)等領(lǐng)域。
▲2019 年各地區(qū)蘋果供應(yīng)商占比
2 以華為為首的國內(nèi)終端廠商發(fā)展變化
華米 OV 控制近九成國內(nèi)市場,行業(yè)集中度進(jìn)一步提升。2019Q2,中國智能手機(jī)市場出貨量達(dá)到 97.9 百萬臺(tái),同比降低 6%,已然進(jìn)入存量市場,其中華為出貨量 36.3 百萬,YOY 為 27%;VIVO 出貨量為 18.3 百萬,YOY 為-8%;OPPO 出貨量為 18.2 百萬,YOY為-14%;小米出貨量為11.7 百萬,YOY為-19%。2019Q2,華米OV市場份額合計(jì) 86.2%,相比 2018Q2 提升了 5.5%,市場向頭部品牌集中趨勢(shì)持續(xù)上升。
▲中國智能手機(jī)市場 top5 廠商
1、 多品牌策略+全渠道建設(shè)
華米 OV 均采取多品牌策略,力求各層級(jí)消費(fèi)者完整覆蓋。華為手機(jī)產(chǎn)品線分為華為、榮耀兩條:華為品牌定位中高端市場,主打線下銷售,包括 P、Mate、Nova、暢享四大系列,分別針對(duì)時(shí)尚群體、高端商務(wù)人群、年輕群體、對(duì)性能要求不高的用戶群體;榮耀系列手機(jī)定位中低端市場,主打線下銷售,包括數(shù)字、magic、V、note、play、暢玩六大系列分別定位“科技潮品”、人工智能、“科技先鋒”、大屏娛樂、“科技酷玩”、中低端市場。
▲華為手機(jī)主要產(chǎn)品線
小米產(chǎn)品線主要分為小米和紅米兩條:小米系列定位中高端消費(fèi)用戶,線上線下雙渠道銷售,包括小米數(shù)字系列、小米 MIX 系列和新系列 CC;紅米系列定位中低端手機(jī),專注電商品牌銷售,包括 Redmi 7A、Redmi 7、Note 7、Note 7 Pro,K20/K20 Pro等;另推出黑鯊、美圖及 POCO 品牌分別針對(duì)游戲用戶、女性用戶及科技愛好者群體。
▲小米品牌手機(jī)主要產(chǎn)品線
OPPO 產(chǎn)品線主要分為 Find、Reno、R、A、K 五條:Find、Reno 系列定位高端市場,主打頂級(jí)性能,針對(duì)追求高配置的用戶人群;R 系列定位中高端市場,主打潮流時(shí)尚,針對(duì)對(duì)拍照要求高的年輕用戶;A 系列針對(duì)中低端市場,主打高性價(jià)比,針對(duì)兼顧品質(zhì)和性價(jià)比的用戶群體;K 系列定位低端市場,主打線上銷售渠道,針對(duì)手機(jī)入門級(jí)用戶。
▲OPPO 手機(jī)主要產(chǎn)品線
VIVO 產(chǎn)品線主要分為 U、Y、Z、S、X、XPlay、NEX 五條:U 系列定位低端市場,針對(duì)購買入門級(jí)、備用機(jī)用戶群體;Z、Y 系列定位中低端市場,主打經(jīng)濟(jì)路線;S系列定位中端市場,主打顏值、時(shí)尚路線;X 系列定位中高端市場,針對(duì)普通消費(fèi)人群;XPlay、NEX 系列定位高端市場,針對(duì)配置玩家。此外,VIVO 新推出 IQOO 子品牌,定位旗艦機(jī),針對(duì)中高端市場。
▲VIVO 手機(jī)主要產(chǎn)品線
國內(nèi)智能手機(jī)進(jìn)入存量市場,華米 OV 著手縱向貫穿消費(fèi)市場,橫向擴(kuò)展銷售渠道:
消費(fèi)市場:華米下沉,OV 上推。國內(nèi)智能手機(jī)進(jìn)入存量市場,低星城市將成為增長引擎。針對(duì)下沉市場,華為 2015 年強(qiáng)調(diào)覆蓋三線以下城市渠道,為鄉(xiāng)鎮(zhèn)市場消費(fèi)者提供一致服務(wù)體驗(yàn);小米開設(shè)授權(quán)店和小店,其中授權(quán)店是他建他營,以較低成本在三四線城市實(shí)現(xiàn)門店快速落地;小米小店則直接從小米官方訂貨,通過“他推”等形式在鄉(xiāng)鎮(zhèn)市場內(nèi)銷售。相較于華米,OV 下沉市場扎根已久,只能突圍一二線城市。OV 采用廣告和渠道戰(zhàn)打法,綜藝植入+廣告轟炸迅速提高一二線品牌知名度。
▲截至 2019H1 分城市等級(jí)用戶使用安卓手機(jī)品牌占比
銷售渠道:轉(zhuǎn)戰(zhàn)全渠道銷售。早期,借助電商平臺(tái)崛起,小米主攻線上銷售渠道,開啟小米商城、有品電商等線上平臺(tái)。目前,小米推行新零售戰(zhàn)略,重點(diǎn)布局線下銷售渠道,如小米之家等,實(shí)現(xiàn)線上線下交互引流。同時(shí),華為也已經(jīng)開始向全渠道轉(zhuǎn)軌,意在借助另一賽道攫取更多增長,實(shí)現(xiàn)自我擴(kuò)張,其中榮耀開啟由線上向線下銷售渠道轉(zhuǎn)移。2019Q2,華為國內(nèi)手機(jī)市場份額已位居第一。
▲2018Q2-2019Q2 各品牌中國手機(jī)市場份額
華為線上渠道對(duì)標(biāo)小米,實(shí)現(xiàn)彎道超車。與小米類似,華為在多電商平臺(tái)上開放銷售渠道,參與線上銷售促銷等活動(dòng),為線上線下提供同質(zhì)服務(wù)。2019Q1,榮耀國內(nèi)線上銷售市場份額達(dá)到 24%,位居第一,反超線上營銷巨頭小米;華為線上銷售市場份額達(dá)到 16%,位居第三。
▲2019Q1 中國線上各品牌手機(jī)銷售市場份額
華為線下渠道對(duì)標(biāo) OV,偏向狼性化服務(wù)。OV 線下渠道采用由上到下的分獲渠道模式,保證較大的客戶覆蓋面,其中一級(jí)代理負(fù)責(zé)戰(zhàn)略方向把控,二級(jí)代理負(fù)責(zé)團(tuán)隊(duì)職能分配。華為線下銷售分為直銷和分銷渠道,分銷渠道分為兩種模式:ND 分銷模式(主要負(fù)責(zé)暢享系列、Nova 系列、麥芒系列產(chǎn)品)、FD 分銷模式(主要負(fù)責(zé) Mate系列、P 系列)。與 OV 人性化服務(wù)相比,華為基于自身品牌和產(chǎn)品力進(jìn)行渠道建設(shè)和客戶分級(jí),狼性化服務(wù)為分銷商帶來更多收益。
2、 華為芯片+算法全產(chǎn)業(yè)鏈扶持,加速供應(yīng)鏈“去美國化”
華為供應(yīng)鏈中國外廠商占據(jù)重要地位,尤其是芯片模塊。華為核心供應(yīng)商總共 92 家,中國大陸廠商 22 家,中國臺(tái)灣廠商 10 家,國外廠商共有 60 家,占據(jù) 65.22%,其中美國廠商 33 家,日本廠商 11 家。在芯片模塊,華為對(duì)國外供應(yīng)商依賴度較高,恩智浦控制NFC 芯片,賽靈思控制 FPGA 芯片等。高端邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、高速模擬芯片等國產(chǎn)化率較低,短期內(nèi)難以突破。
▲華為手機(jī)部分供應(yīng)商
華為海思——華為芯片研發(fā)中心。1991 年,華為成立 ASIC 設(shè)計(jì)中心;2004 年,在 ASIC設(shè)計(jì)中心基礎(chǔ)上,華為成立了深圳市海思半導(dǎo)體有限公司,主要從事數(shù)字家庭、通信和無線終端領(lǐng)域的芯片解決方案。2012 年,華為海思推出 K3V2 處理器,定位旗艦的 Mate 1、P6 等機(jī)型;2013 年底,華為海思推出麒麟 910,用在華為 P20 等旗艦機(jī)型上。此后,華為采取麒麟芯片和旗艦手機(jī)綁定戰(zhàn)略,例如 P7 搭載麒麟 910T,Mate7 搭載麒麟 925,P8 高配版搭載麒麟 960 等。
▲華為海思主要麒麟系列芯片
華為搭建鯤鵬產(chǎn)業(yè)生態(tài),打開服務(wù)器市場。華為 2015 年發(fā)布最初款 Hi1610;2014 年發(fā)布 ARM64 位 CPU Hi1612;2016 年發(fā)布首顆支持多路的 ARM 處理器 Hi1616;2018 年發(fā)布 Hi1620,其中鯤鵬 920 是 Hi1620 系列的正式品牌和型號(hào),主頻可達(dá) 2.6GHz,單芯片可支持 64 核,集成 8 通道 DDR4,內(nèi)存寬帶超出業(yè)界主流 46%。2018 年,華為推出三款 TaiShan 系列服務(wù)器,TaiShan22080 面向均衡服務(wù)器、TaiShan5280/5290 面向存儲(chǔ)服務(wù)器、TaiShan X6000 則瞄準(zhǔn)高密度服務(wù)器市場。近期,華為落地多個(gè)鯤鵬生態(tài)基地,計(jì)劃圍繞未來計(jì)算產(chǎn)業(yè)打造真正開源平臺(tái),驅(qū)使計(jì)算架構(gòu)優(yōu)化。
▲華為 Hi16xx 芯片家族
扶持國內(nèi)供應(yīng)商,推進(jìn)供應(yīng)鏈“去美國化”。為保證自身供應(yīng)鏈安全,華為正在大力扶持華為海思,提高芯片自給率,同時(shí)其他部件尋找替代供應(yīng)商,進(jìn)行供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移。在 5G 手機(jī)移動(dòng)處理器方面,華為采用海思的最新高階處理器,多模基帶晶片模組采用海思的Balong 5000 產(chǎn)品,并且都采用臺(tái)積電的 7nm 制程,后段封裝和晶圓封測(cè)由日月光投控和京元電子服務(wù);在功率放大器( PA) 方面,過去華為手機(jī)的 PA 元件供應(yīng)商主要為美商,現(xiàn)在已換由中國臺(tái)灣相關(guān)供應(yīng)商協(xié)助生產(chǎn)制造、以及日商村田制作所提供。此外,電源管理芯片由中國積極扶持的中芯國際供應(yīng)。
▲華為 Mate 20X 5G 手機(jī)供應(yīng)商
3 電子行業(yè)未來超預(yù)期發(fā)展
5G 手機(jī)風(fēng)口已至,蘋果自研 5G 基帶芯片加大自主優(yōu)勢(shì) 。 全球 5G 手機(jī)賽道開啟,中國預(yù)計(jì)成為 5G 手機(jī)最大市場。據(jù) canalys 預(yù)計(jì),2019 年全球手機(jī)市場中 5G 手機(jī)出貨量占比為 0.9%;2023 年將增長至 51.4%。目前中國 5G 換機(jī)浪潮已經(jīng)開始,多家手機(jī)廠商相繼推出 5G 手機(jī),如華為 mate 30、OPPO Reno、VIVO NEX等等。canalys 預(yù)計(jì),2023 年,5G 手機(jī)總出貨量達(dá)到 19 億( CAGR 為 179.9%),中國將占 5G 智能手機(jī)出貨量 34%,其次是北美( 18.8%)和亞洲太平洋地區(qū)( 17.4%)。
▲2019-2023 年全球市場 5G 手機(jī)出貨量占比預(yù)測(cè)
蘋果 2020 年將推出三款 5G 手機(jī),以 mmWave 技術(shù)為主。為從移動(dòng)運(yùn)營商和消費(fèi)者的購買意愿中獲得更多競爭優(yōu)勢(shì)+擴(kuò)大蘋果 AR 生態(tài)系統(tǒng),蘋果預(yù)計(jì)將會(huì)于 2020 年推出三款5G 手機(jī),搶占全球 5G 換機(jī)潮先機(jī)。同時(shí),美國已陸續(xù)完成 5G mmWave 頻譜劃分與拍賣,運(yùn)營商加速推進(jìn)毫米波業(yè)務(wù)+美洲為蘋果第一大市場( 19 年美洲營收占比為 44.94%),預(yù)計(jì)基于本土優(yōu)勢(shì)蘋果 5G 技術(shù)將以 mmWave 為主。
與國內(nèi) Sub-6GHz 手機(jī)相比,蘋果 mmWave 手機(jī)主要在射頻天線和射頻前端方面不同:
射頻天線:5G mmWave 由 SiP 進(jìn)階到 AiP。5G 在毫米波頻段的應(yīng)用,由于毫米波本身頻率較高,天線通過饋線相連的損耗會(huì)非常大,為了減少互聯(lián)的損耗,必須要把前端做成模組化,減少在毫米波頻段的損耗。AiP( Antenna in Package,封裝天線)技術(shù)順應(yīng)了硅基半導(dǎo)體工藝集成度提高的潮流,為系統(tǒng)級(jí)無線芯片提供了良好的天線與封裝解決方案,很好地兼顧了天線性能、成本及體積,成為了 60GHz 無線通信和手勢(shì)雷達(dá)芯片的主流技術(shù)。因此,5G 毫米波手機(jī)將采取“AiP+Antenna”的形式對(duì)射頻天線和射頻前端進(jìn)行封裝。
▲AOC 與 AIP 集成形式
射頻前端之 PA:5G mmWave應(yīng)用 lnP材料。5G sub 6頻段PA的主要材料是GaAs、SiGe,而 5G 毫米波 PA 的主要材料是 lnP,更高頻段將運(yùn)用氮化鎵( GaN)材料。與 GaAs 器件相比,lnP 晶體管散熱能力是 GaAs 襯底的 1.5 倍左右,具有更高的擊穿電壓和電子遷移率,更適合高頻應(yīng)用;GaN 器件的功率密度更大,具有更寬的瞬時(shí)帶寬,有助于減小占用空間。
▲使用 SiGe 和 GaN 工藝的芯片尺寸對(duì)比
射頻前端之濾波器:5G mmWave 采用以 GaAs 為襯底的 IPD 工藝。采用 GaAs 襯底的 IPD 工藝可以為毫米波頻段的濾波器提供低成本、低損耗、微型化和高集成度,而 Sub-6GHz 采用的 LTCC 等工藝無法同時(shí)滿足這些要求。與之前工藝相比,使用 IPD工藝的電容( New MIM cap) Q 值更高,即使用 IPD 工藝之后,每一個(gè)振蕩周期中存儲(chǔ)的能量與損失的能量之比更高,這意味著 IPD 工藝能夠減少損失的能量。
▲使用舊工藝與使用新工藝( IPD)的 Q 值比較
射頻前端之 LNA 和開關(guān):5G mmWave 集成兩者?;诠?jié)省空間的考慮,5GmmWave頻段將會(huì)利用 SOI 技術(shù)將射頻 LNA 和射頻開關(guān)集成。采用 SOI 材料制成的集成電路具有寄生電容小、集成密度高、速度快、工藝簡單以及適用于低壓低功耗電路等優(yōu)勢(shì),因此在未來會(huì)成為毫米波頻段集成 LNA 和射頻開關(guān)的主流技術(shù)。
▲SOI 技術(shù)應(yīng)用發(fā)展路線
蘋果自研 5G 基帶芯片加大話語權(quán)。2019 年 4 月,蘋果與高通達(dá)成和解,和解內(nèi)容包括高通公布部分 5G 基帶芯片原始代碼用于蘋果自行開發(fā);同年 7 月,蘋果收購英特爾 5G 基帶芯片業(yè)務(wù),從而開展自研 5G 芯片業(yè)務(wù)以降低對(duì)第三方制造商依賴性。蘋果自研的 5GModem 芯片預(yù)計(jì)最快將在 2021 年問世,預(yù)先芯片將先引入 iPad 等產(chǎn)品。
▲蘋果 5G 芯片布局
5G 芯片研發(fā)難度提升促使行業(yè)集中度提高,芯片供應(yīng)商成稀缺資源。芯片是手機(jī)最核心的部件,手機(jī)中很多功能都依賴于芯片完成,如 CPU 運(yùn)算、GPU 圖形運(yùn)算、音視頻處理等。
與 3G、4G 相比,5G 基帶芯片的研發(fā)是顛覆性:從標(biāo)準(zhǔn)角度來看,5G 時(shí)代并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),2018 年 6 月首個(gè) 5G 標(biāo)準(zhǔn)正式完結(jié),研發(fā)者需要同時(shí)進(jìn)行 5G 標(biāo)準(zhǔn)解讀和芯片研發(fā);從技術(shù)端來看,5G 終端負(fù)載型更高,運(yùn)算復(fù)雜度提高了近 10 倍,存儲(chǔ)量提高了 5 倍,同時(shí)還需保證多種通信模式的兼容支持及各個(gè)運(yùn)營商組網(wǎng)需求。
研發(fā)難度的提升使得具備5G 手機(jī)基帶芯片大規(guī)模商用能力的企業(yè)僅剩 5 家:高通、華為、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科和三星,其中高通發(fā)布了 X50 和 X55 2 款 5G 芯片;華為發(fā)布了巴龍 5000,并預(yù)計(jì) 2019 年11 月份發(fā)布首款集成 5G 基帶處理器;三星發(fā)布了 Exynos Modem5100 和首顆計(jì)合 5G基帶的 Exynos 980 移動(dòng)處理器;聯(lián)發(fā)科發(fā)布 Helio M70;紫光展銳發(fā)布春藤 510。
▲基帶芯片功能詳解
▲5G 智能手機(jī)基帶芯片一覽
智東西認(rèn)為,在相對(duì)成熟的智能手機(jī)行業(yè),已儼然成為企業(yè)核心競爭力的要素之一。每款手機(jī)的上市、發(fā)售、出貨時(shí)間,產(chǎn)品性能、價(jià)格等等,都與其上游供應(yīng)鏈存在著十分緊密的聯(lián)系。隨著5G的全面商用,智能手機(jī)供應(yīng)鏈內(nèi)部盈利能力觸底,回暖跡象已經(jīng)出現(xiàn);外部受到 5G 新興市場刺激;伴隨的各大廠商供應(yīng)鏈“國產(chǎn)化”的大趨勢(shì);電子行業(yè)未來大概率超預(yù)期。