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谁动了美国5G半导体的奶酪?

2019-11-04 14:06 半导体行业观察
关键词:美国5G半导体

导读:美国运营商要建设5G网络,更多倚仗的是半导体芯片企业。

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图片来自“123RF”

轰轰烈烈的中国5G终于正式拉开了商用帷幕,工信部和三大运营商在北京共同宣?#35745;?#21160;5G商用网络,首批将有50个城市“尝鲜?#20445;?#38543;后三大运营商给用户开出的各档5G套餐成为了人们热议的焦点,刷屏状态?#20013;?#20102;一天。

虽然中国的5G网络开始商用了,但这也仅仅是个开端,整个系统,特别是基站和网络覆盖还需要不断成熟,从已经先于中国商用的韩国5G网络使用情况来看,问题还是不少。?#36824;?#26377;问题是正常的,而且,这些也正是设备商,以及上游的半导体和芯片元器件厂商的商机所在,未来又可以大干一场了。

其实,相对于5G设?#20184;?#35328;,上游的芯片和元器件相对来说要更成熟一些,现在的关键是相关芯片厂商如何帮助系统和设备,以及运营商,在网络技术和部署上逐步成熟,在提升网络覆盖能力和性能的同时,?#26723;?#21151;耗,以使5G系统尽快长大。

而在这方面,美国的半导体设备和芯片厂商无疑占有优势地位。特别是基站用到的芯片元器件,相对于手机用的,性能要高出很多,如FPGA、ADC、DAC、光电器件、高性能的功率器件、电源管理、DSP、网络处理器等,大多来自于美国的芯片厂商,其次是欧洲和日韩厂商。也正是因为如此,华为在过去的半年里,面对美国的禁运政策,受到了不小的影响。虽然目前?#38382;?#24050;经缓解,但问题并没有完全解决。

而川普针对华为贸易政策产生的一个重要原因,就是后者的5G整体水平已经达到世界先进,甚至是领先程度。而昨天,中国轰轰烈烈的5G正式商用启动仪式,肯定会在大洋彼岸的美国泛起波澜,但恐怕商界和政界的反应和想法会有很大不同。

5G生意本该兴隆

因为川普的贸易政策使得美国广大半导体厂商苦不堪言,在本来就不好的产业大环境下,政策的干预使得它们的先进芯片不能卖给客户,损失惨重。当然,最近?#38382;?#22909;转了很多,部分美国厂商的芯片恢复了以往的供应,但过去半年的经历,使得中美两大市场的产业界都蒙上了一层焦虑的阴影,之后会怎样,没有人能够完全预测清楚。

在一次媒体活动中,一位国?#35782;?#23574;逻辑器件厂商的中国区高管很不情愿地谈起了对华为的禁运,他的表情很是无奈且复杂,对川普的政策有点儿无话可说,这可?#36816;?#20195;表了绝大多数先进半导体企业高层的想法和态度。

华为是中国5G的重要推动力量,特别是基站设备,相对于5G手机所用的芯片元器件,目前来看,基站需要的多数芯片很难实现自给,因为系统对这些芯片的性能、功耗、稳定性等指标的要求,比手机高多了,也正是因为如此,目前,华为一年要从美国进口约200亿美元的芯片元器件。这其中,用到5G系统的比例越来越高,随着中国巨大5G市场的铺开,美国半导体厂商的钱景本来是很?#26723;?#26399;待的。

在5G基站系统中,无论是BBU(基带处理单元)、RRU(射?#26723;?#20803;),还是电源管理,或是存储,以及系?#25345;?#38388;的通信,都需要大量的高性能芯片和元器件,如FPGA、ADC、DAC、光电转换、DSP、网络处理器、网络存储、射频收发器、PA、开关等等。在这些方面,德州仪器(主要提供高性能的模拟芯片)、ADI(高性能的ADC等)、Lumentum Holdings(光学元件)、博通(光电器件、网络处理器和射频器件)、美光(存储器),以及Skyworks和Qorvo(这两家是射频芯片的主要提供商)等,都是华为的重要合作伙伴。

而从德州仪器最近公布的第三季度财报来看,营收和利润出现了多年未见的同比下降,而且下降幅度明显,一方面是因为全球产业不景气,还有一个大家都比较关注的就是来自华为采购数量的大幅下滑,对其营收也产生了不小的负面影响,特别是在中国大力发展5G的当下,在相关设备方面的投资数额巨大,对高性能的模拟芯片需求迫切,而这正是德州仪器最擅长的,没有抓住这块?#26696;猓?#21738;家高管不?#22902;?

而从射频芯片采购金额来看,2018年,华为自博通、Skyworks和Qorvo的采购金额合计高达25.5亿美元,其中,自博通采购的手机和基站射频芯片金额最高,达22.5亿美元。在光电器件方面,美国的Finisar、Lumentum在高速光模块领域优势显著,华为基站建设所需要的光模块?#36816;?#20204;的依赖?#28982;?#26159;不小的。贸易限制对买卖双方都产生了不小的负面影响,这种局面商家们都不希望看到。

台湾元素

中国台湾在全球半导体产业链当中占据着举足轻重的位置,角色不可或缺,原因当然是晶圆代工,特别是行业老大台积电,以及全球化合物半导体代工大厂稳懋,在行?#30340;?#36215;着关键作用。

在美国对华为采取限制措施的时候,台积电则站到了客户一边,保持着对华为海思正常的芯片供应,这使美国感到了不适。特别是占全球Fabless市场60%左右的美国IC设计厂商,如AMD、高通、赛灵思、英伟达等,大量芯片,特别是先进制程芯片,都是交?#21830;?#31215;电代工生产的,而这些厂商的先进芯片对于美国?#23601;?#30340;5G建设至关重要。

这里要说明一下,5G已经不止局限在手机通信应用领域,由于其网速相对于4G有跨越式的提升,在未来逐步成熟以后,5G在物联网,包括工业物联网、无人驾驶汽车、车联网、智慧城市、智能家居等应用领域都会发挥作用,所以,非常多的芯片企业,在不久的将来,都会与5G或多或少地联系在一起。

在这?#26234;?#20917;下,川普政府开始担心其?#23601;罠abless企业的芯片制造安全问题了。希望加强美国?#23601;?#30340;芯片制造能力,并呼吁在?#23601;?#24314;造更多的芯片制造厂,在这方面,台积电也很受重视,川普希望其能在美国建厂。

关于这一话题,先前传出,台积电正与美国政府,特别是其国防部讨论在美建立新厂的可能性,且台积电近期与美方的讨论越来越紧迫。对此说法,台积电董事长刘德音昨天出席2019中国台湾半导体产业协会(TSIA)年会受访?#21271;?#31034;,并没有直接受到美国国防部的压力,但确实有客户在美国的公司收到美国防部的关心,盼客户与国防有关的产品,都能在美国?#23601;?#29983;产。

刘德音指出,由于国防与商业用途产品,许多部分是重叠的,且客户国防生意占比非常小、仅千分之一,若在美国生产,服务与成本都是挑战,客户也担忧将因此丧失竞争力,台积电也在思考,如何替客户解决这些问题,在保持其竞争力的同时,兼顾国防安全的考虑。

刘德音强调,台积电以前评估过在美设厂,并与美国政府保持着沟通,但并没有很积极的进行,短期内也不会考虑在美设厂,也没有相关的收购计划。

?#23548;?#19978;,美国希望在其?#23601;?#24314;设更多的先进晶圆代工厂,说是出于军事安全考虑,这只是很小的一部分理由,更主要的原因是商业利益,以及整体科技领?#20154;?#24179;方面的考虑,特别是在其意识到本国在5G方面已经不领先,甚至稍显落后的情况下,更希望全方位地提升科技实力。

而晶圆代工和芯片制造就是这其中的重要一环,技术含量很高,而且这与川普希望提振美国?#23601;?#21046;造业的愿望严丝合缝,自然会大力扶持。况且,全球晶圆代工业霸主台积电位于台湾地区,处在大中国的范围内,又是华为的重要合作伙伴,这些都使其不适的?#33455;醣对觥?/p>

但是,现在的问题是,像晶圆代工这种技术含量很高的制造业务,需要非常多的高水平?#35835;?#25216;工,而制造业大?#23458;?#36801;了几十年,使得美?#23601;?#27604;较稀?#22791;?#27700;平?#35835;?#25216;工(相信这在德国应该不是问题,在那里建厂肯定容易得多),在高水平的IC设计工作室,以及金融圈如鱼得水的精英们,短时期内还难以填补这样的空?#20303;?/p>

除了台积电,稳懋也是代工大厂,与台积电不同的是,它主要生产化合物半导体芯片,主要是基于GaAs的射?#30331;?#31471;芯片,如PA、滤波器、混频器等。目前,稳懋的主要客户为博通(Avago)、Murata、Skyworks、紫光展锐等,特别是Avago,其射?#30331;?#31471;芯片大多都是交由稳懋生产的,而如前文所述,华为所需要的射?#30331;?#31471;芯片,多数都是来自于博通,因此,?#36824;?#26159;台积电,稳懋在过去很长的一?#38382;?#38388;内,对于华为来说也是至关重要的。

华为海思自研芯片很久了,而且所涉猎的产品线越来越多,PA就是其中之一,特别是5G的上马,对高性能的PA需求量巨大,但受限于贸易限制,从美企那里获得高端PA的?#35759;?#22823;了很多,因此,不得不自研5G PA,包括手机用和基站用的,这?#24067;?#25509;地冲击了稳懋的业务。

?#36824;?#36825;也怪不得华为,毕竟生意受到非市场因素的限制,是买卖双方都不愿意看到的。而为了提升供应链安全,分散供应渠道,近几天,有消息称,华为海思自研的PA,很可能交由中国大陆的一家知名厂商代工生产。如果此消息不虚的话,无疑使得美国?#23601;烈?#22806;的5G半导体供应?#20174;?#21521;更广阔的?#21344;?#25193;展了一步。

美国的5G组网

美国运营商要建设5G网络,更多倚仗的是半导体芯片企业,而不是设备商,因为美国?#23601;?#30340;电信设备供给能力已经很弱了,全球排名靠前的,无论是中国的华为、中兴,还是欧洲的爱立信、诺基亚,或是韩国的三星,都不是美国企业。因此,在不考虑华为和中兴的前提下,美国5G网络设备主要?#22570;?#31435;信、诺基亚和三星提供,而这几家设备商的上游芯片元器件供应商更多的来自美国,

这样做,“安全性?#24444;?#20046;是提高了,但对于美国?#23601;?#30340;半导体企业来说,并不是个好消息,因为中国的5G已经走在世界前列,且市场巨大。

更糟糕的是,华为手机在中国市场的占?#26032;?#24050;经达到42%,在过去一个季度内的市场占?#26032;?#25552;升速度达到了66%,而?#36824;?#25163;机在中国市场的占?#26032;?#22312;逐渐下滑,目前市占率已经不足6%,且?#36824;?#25163;机今年没有提供5G配置,要等到明年才有。

在今年半导体行业不景气,明年逐渐回温的情势下,如果失去这样一个广大且发展潜力巨大的5G市场,对于众多的美国芯片企业来说,真的是太?#19978;?#20102;。当然,大门并没有关上,贸易紧张?#38382;?#26377;松动的趋向,一切还得看谈判的结果。

结语

任正非说,5G只是小儿科,人工智能才是未来的革命性技术和应用。而美国看到其在5G领域没有领先的情况下,对半导体供应链采取的措施,买卖双方都是不愿意看到的,且对芯片主要供应方的美国企业来说,损失会很大。

综上,?#38477;?#26159;谁动了美国5G半导体的奶酪?目前来看,答案是:焦虑。


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