2021年中国5G芯片现状

5G产业链企业中电源管理、系统集成、通信模组所在的企业跻身前三位,其中电源管理企业占比最大,为30.2%,系统集成占据26.9%,通信模组为21.4%,智能终端占据17.6%,射频企业占到17%,来自PCB、主设备、操作系统、光模块、云平台和运营服务的企业也占到一定的比例。对于结果的真实有效性来说,应该有较为足够的取样作用。

参与调研的企业类别,电源管理、系统集成、通信模组和智能终端位居前四
表一、参与调研的企业类别,电源管理、系统集成、通信模组和智能终端位居前四。

研发和管理岗位占比高,5G发展和落地现状引人关注。

研发岗位的工程师占比最大,为68.1%;管理人员占比达到14.3%,销售人员占到6%,采购人员、市场和其他岗位员工占有一定比例,反映参与调研人群的广泛性。研发人员、管理人员和销售人员是电子发烧友的主要用户群,他们对5G的现状和发展最为关注。

参与调研的岗位,研发人员占据六成以上,管理人员达到14.3%
表二、参与调研的岗位,研发人员占据六成以上,管理人员达到14.3%。

三、智慧工业、智能家居、智能电网、智慧终端和车联网成为5G应用热点,5G产品在五大领域应用显著提升

2021年是中国5G规模建设和场景应用的深化年,在5G网络环境下,超高清视频直播、VR(虚拟现实)/AR(增强现实)以及祼眼3D等高速率应用都将得以实现,同时5G具备的高可靠低延时、低功耗连接两大特性,将有力推动工业控制、远程驾驶、智慧终端、智慧家居等多种应用走进人们的生活。

工程师高票选出易爆发的五大5G热点应用:智慧工业、智能家居、智能电网、智慧终端和车联网。

5G热点应用,智慧工业、智能家居、智能电网位列前三甲
表三、5G热点应用,智慧工业、智能家居、智能电网位列前三甲。

1、智慧工业高居榜首,34.1%的工程师认为5G给工业数字化转型带来极大助力;5G作为新基建技术,通过柔性采集、高速传输和及时计算等特性,与不同的工业应用结合,帮助企业加快生产要素互联和生产数据获取,带来生产过程中及时发现问题和实时优化的可能,加速打造制造行业数据转型的进程。

2、28.6%的工程师看好5G在智能家居领域的应用,

3、25.3%的工程师认为5G在智能电网应用前景广泛。

4、今年,5G智能手机和CPE加速渗透市场,24.7%的工程师赞同智慧终端是5G应用热点。GSMA的研究表明,67%的智能手机用户对5G网络表示满意,34%的没有使用5G网络的用户把支持5G网络作为选择下一部终端的首要条件。中国消费者升级5G手机意愿在全球领先。

5、23.1%的工程师看好,基于5G的车路协同的车联网应用。

四、5G融合创新落地最新反馈,智慧工厂和智慧交通都有实质性进展

经过接近2年的推进,中国在5G技术和行业应用的融合创新有了阶段性的进展。智慧工厂、智慧交通、智慧医疗、智慧电网和智慧安防领域,超过40%的工程师都认为融合应用已经实现了突破发展,创新应用项目在这些领域有了实质性进展。超过30%的工程师看好5G技术在智慧港口、智慧城市和智慧教育的项目落地。

中国在5G融合创新最新落地应用中,智慧工厂、智慧交通、智慧医疗都取得了实质性的进展
表四、中国在5G融合创新最新落地应用中,智慧工厂、智慧交通、智慧医疗都取得了实质性的进展。

五、5G芯片需求上量,处理器、射频、存储、射频等四大领域芯片最为缺货

自2020年第三季度以来,全球半导体行业发生严重芯片缺货,汽车、手机、安防等行业均出现了芯片缺货现象。最新消息指出,全球的芯片危机尚未得到控制,芯片短缺问题已经从汽车行业、手机行业蔓延至家电等各个领域。

根据韩国信息与通讯技术研究所报道,平均一部4G手机含有的半导体价值量为126.1美元,一部5G手机含有的半导体价值量为233.9美元,增长将近85%。5G基站主要分为AAU和BBU两部分,包含有射频前端芯片、数模/模数转换芯片、电源管理芯片、存储等各类芯片。今年中国将部署60万5G基站,5G基站的建设对芯片需求有一定的驱动。在5G行业应用和5G手机渗透率不断提升的带动下,5G芯片领域出现了短缺的情况。

5G芯片缺货普遍,处理器芯片、基带芯片、存储和射频芯片最为缺货
表五、5G芯片缺货普遍,处理器芯片、基带芯片、存储和射频芯片最为缺货。
  1. 一、七成的工程师认为处理器芯片短缺情况最为严重,高通、联发科、紫光展锐、海思的芯片供不应求。此前高通总裁兼候任CEO安蒙表示,芯片短缺是比竞争对手或者是消费者对5G手机需求疲软等更加令人担忧的议题。OPPO副总裁、中国区总裁刘波也表示,目前手机厂商正面临全行业性芯片短缺的难题。考虑到供应链的投资建设周期,未来两三年内芯片供应“紧张”。
  2. 二、接近5成的工程认为射频芯片短缺严重,融入了载波聚合、高阶调制、Massive MIMO等技术,让5G射频前端的设计复杂度倍增,国内射频企业卓胜微、慧智微、紫光展锐在中低端射频模组领域已有成熟产品,但是在高端射频模组、基站射频器件与国际先进的射频企业Qorvo、Skyworth还有相当大的差距。
  3. 三、四成的工程师指出是基带芯片严重短缺。
  4. 四、35%的工程师认为存储芯片短缺问题正在变得严重。而外媒报道,存储器市场供给吃紧,包括DRAM和Nand Flash供不应求情况将延续到下半年。

五、32%的工程师指出电源芯片的短缺明显。受上游8英寸晶圆产能紧缺影响,PMIC(电源管理)芯片持续缺货,套片价格出现分化趋势。

根据SUMCO测算,5G手机对存储和逻辑类芯片需求是原来4G的1.7倍。相比于4G手机而言,5G手机DRAM(动态随机存储器)由1-12GB升级为6-13GB,NAND闪存由8-512GB升级至128-512GB,AP(应用处理器)由4-8核升级为8核,图像处理芯片由1-7个升级为4-7个。同时,5G手机还需额外外挂一颗基带芯片或集成于AP之中。5G手机对上述存储和逻辑类芯片需求的提升,也大大提升了12英寸晶圆的需求量。

六、5G模组、4G模组和NB模组需求旺盛,芯片缺货影响5G模组出货量

今年以来,广和通和移远通信都发布了搭载MTK和高通芯片的5G模组;有为公司基于紫光展锐平台的工规级N510M模组上市,美格智能5G模组SRM825、芯讯通超小尺寸5G模组SIM8202G-M2都加入市场大战。随着模组厂商的激烈竞争,市场中模组利润降低,让行业逐步向头部企业集中,如移远、广和通、美格智能、有方、芯讯通等,剩余的玩家逐渐被洗牌出局。

2021年中国5G芯片现状
2021年中国5G芯片现状

在目前的市场应用,企业根据场景终端和应用需求,选择哪些类型的模组来设计产品呢?64%的工程师认为5G模组需求最迫切,45%的工程师认为4G模组需求迫切,40%的工程师认为NB模组十分重要,22%的工程师看好LoRa模组的需求,17%的工程师觉得Cat1模组需求迫切。

价格高企已经成为5G模组推广的最大障碍之一。37%的工程师认为,5G模组下探到60美金,能够推进行业应用的放量。24%的工程师认为,5G模组下探到40美金,能够推进行业应用的放量。23%的工程师认为,5G模组下探到100美金,能够推进行业应用的放量。16%的工程师认为,5G模组下探到150美金,可以快速推进行业应用的放量。

5G模组价格下探,工程师认为60美金以下最为有利应用的推广
表六、5G模组价格下探,工程师认为60美金以下最为有利应用的推广。

2020年底华为副董事长胡厚崑在公开演讲时提到的数据,显示出5G模组价格下降的预期,2020年5G模组在100美元,在2021年它将来到80美元的价格,2022年将到40美元。

今年,5G模组在车联网、笔记本模组市场持续渗透,36%的工程师认为5G芯片缺货,模组出货量前景不明,26%的工程师认为5G模组出货量比较去年增加20%以上。18%的工程师认为,5G模组出货量比较去年增加10%以上。

七、5G产品系列的设计和开发,工程师遭遇四大难题

调查显示,5G产品开发已经成为许多科技公司的重头项目,但是目前开发当中,四大难题还是困扰着他们的进展。

5G产品设计的挑战,测试设备昂贵成为最大因素之一
表七、5G产品设计的挑战,测试设备昂贵成为最大因素之一。

49%的工程师认为5G测试设备昂贵,48%的工程师则认为开发和设计人员难以招聘影响他们的产品开发;47%的工程师指出,开发与仿真软件昂贵,稀缺难用导致他们5G产品开发受阻;34%的工程师认为,芯片供应与元器件配套难,供应商支持力度小是主要障碍,33%的工程师则指出,5G的PCB加工生产难度大,打样难也是主要困难。

八、近六成工程师看好5G芯片投资,看好射频、存储、处理器和基带芯片的投资机会

今年,在国家大力鼓励5G技术推广的时间点,中国仍然缺乏世界级的射频前端芯片供应商、存储芯片供应商、光模块厂商,这些都是5G基站部署当中的关键元器件,都存在投资机会。

工程师对于5G产业链上游的射频芯片、存储芯片、手机Soc芯片和基带芯片的投资机会都普遍看好。

5G移动终端、HPC对存储器NAND和DRAM需求持续增加,59%的工程师看好带动相关公司IPO热潮;

5G基站和5G手机终端加快对射频器件的需求,55%的工程师青睐射频器件市场的投资机会。

5G承载网对光模块需求巨大,特别是25G、40G光模块的市场需求是真实存在的。48%的工程师看好光模块的市场需求,有潜力的公司也容易获得投资机构的青睐。

九、5G发展喜中有忧,缺乏杀手级应用,标准不成熟、模组价格高企成为发展重要障碍

5G发展四大挑战
表八、5G发展四大挑战。

十、今年十四五开局,中国电子工程师对5G有四大期待

今年,中国处于5G规模化应用和行业融合应用推进之年,工程师认为提升5G智能手机体验非常关键,62%的工程师建议提升体验,价格亲民,随着1500元-2500元之间5G机型大规模上市,用户普及率有望提升;62%的工程师建议5G与工业、教育、娱乐、医疗场景结合发展;61%的工程师认为,推动毫米波和中频新型基站产业化进程非常重要;45%的工程师建议中国要建立5G供应链,41%的工程师特别指出了5G关键芯片领域自主可控非常重要。

工程师对今年5G发展的五大期望
表九、工程师对今年5G发展的五大期望。

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