定錨產業筆記

日商擴產,矽晶圓產業疑慮加深

2018-12-04

本篇為2018年12月4日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告,非當前最新看法,若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告,可以參考「訂閱方案」(連結),以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。

2018下半年以來,矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極,但NAND Flash、DRAM需求下滑,過去兩年供需吃緊的情形,在2019年將明顯緩和。

觀察近期矽晶圓報價,漲勢確實有放緩跡象,反映廠商產能擴增幅度高於年初預期,原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估,2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片,需求達605萬片(詳見【圖一】),供需大致平衡。

展望2019年,由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出,環球晶也維持強勁的資本支出計畫,預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】);而在需求面,儘管邏輯IC需求仍十分強勁,但受到記憶體報價走跌影響,Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估,2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片,需求達640萬片,供需結構轉差。

【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構

【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出

而2017下半年以來,因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT,導致消費性MOSFET缺貨,而主要投產的6吋晶圓代工廠,又因多年未有重大投資,產能吃緊,廠商轉往8吋廠投產,導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估,2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片,需求達560萬片,供需大致平衡(詳見【圖三】)。

展望2019年,因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO,台系廠商合晶鄭州廠,以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出,定錨預估,2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片,需求達580萬片,供需吃緊的情形稍有緩解。

【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構

儘管台系廠商環球晶強調,公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA),但過去經驗顯示,假使全球景氣走弱,導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌,客戶有可能會選擇違約,並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。

此外,參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗,當時航商與主要客戶也簽有高價合約,但股價主要是跟隨BDI現貨價走,而非反映財報獲利,我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。

因此,雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座,看好矽晶圓產業的前景,但目前看法轉趨保守,就算近期財報亮眼、股價反彈,我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群,另尋前景較明確的投資機會。

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Qualcomm 7nm究竟花落誰家?

報載Qualcomm雖有意將7nm轉單台積電,但7nm光罩遲未定案,腳步有放緩跡象,意味著7nm訂單有可能出現了變數 (新聞連結)。 Qualcomm近年幾代高階晶片,包括Snapdragon 820、835、845,分別採用Samsung 14nm FinFET LPP (Low-Power Plus)、10nm FinFET LPE (Low-Power Early)、10nm FinFET LPP製程,但先前傳出,因台積電7nm製程大幅領先Samsung,Qualcomm有意將下一代新產品Snapdragon 855轉向台積電投片。 但去年底,Qualcomm表示台積電與Samsung都是非常好的合作夥伴,但2018年會採用哪家的製程,必須考慮技術節點、效能、產能和成本……等因素,目前言之過早。這段話給外界留下了不少想像空間。 而台積電在上週舉行2017Q4法說會,指出2018年行動運算晶片出貨量將下滑,但因半導體價值提升,故營收相較去年持平。法人認為,Apple早已確定將2018年A12晶片下單台積電,若台積電有爭取到Qualcomm訂單,則行動運算晶片營收不可能只有持平,推測Qualcomm 7nm可能出現變數。 定錨研究團隊認為,投資人可以從三個面向,去思考這件事情: 1. Smart Phone旗艦機晶片訂單版圖 Samsung能爭取到Qualcomm訂單,除了提供非常優惠的報價以外,或許也拿Galaxy S、Note系列旗艦機AP訂單作為交換籌碼。若Qualcomm 7nm轉單台積電,則Samsung Galaxy S、Note系列旗艦機,有可能捨棄Qualcomm晶片,改用自家Exynos晶片。 而放眼全球Smart Phone品牌,Apple向來採用自製AP晶片,且近期與Qualcomm關係緊張,有意將BP晶片轉單Intel;華為旗艦機也是採用旗下子公司海思設計的Kirin系列晶片;Samsung在Galaxy S、Note系列旗艦機,則是一半採用自家Exynos晶片、一半採用Qualcomm晶片;真正穩固且訂單量大的客戶,只有Oppo、Vivo、小米,這也是Qualcomm要和Oppo、Vivo、小米簽訂採購合作意向書的主要原因。 因此,Qualcomm 7nm花落誰家,恐怕也要考量Smart Phone旗艦機的訂單版圖,以及與Samsung之間的利益交換。 2. Samsung量產時程與良率 目前預期Samsung將在2018Q3量產7nm FinFET,落後台積電約一季,且Samsung會在量產初期就直接導入EUV機台,與台積電先以多重曝光製程,2019年再導入EUV的技術藍圖不同。 然而,有別於過去曝光製程採用透鏡折射的方式,EUV因波長較短,必須採用面鏡反射來進行設計,難度大幅提升。台積電不在量產初期導入EUV,必然考量過採用多重曝光與EUV之間良率的差異性,且台積電在2017Q4法說會指出,7nm量產將對毛利率造成2~3%負面影響,意味著7nm初期良率並不理想。 因此,Samsung 7nm FinFET是否能如期量產?量產良率如何?都存在很大的疑慮,也必然會是Qualcomm的考量重點。 3. 其他客戶的訂單? 目前在台積電投片的手機晶片客戶,除了Qualcomm之外,還有Apple、華為、聯發科。然近期iPhone X銷售續航力不如預期,中國手機市場需求也持續低迷,華為、Oppo、Vivo、小米陸續下修出貨量展望,勢必影響到手機晶片客戶的投片量。 儘管Snapdragon 855轉向台積電投片,但如果其他客戶因終端需求疲軟,減少下單,整體投片量還是會有所下滑。 定錨觀點 定錨研究團隊認為,儘管Samsung掌握旗艦機晶片採購權作為籌碼,但中國品牌崛起,Samsung的影響力逐漸降低,且Qualcomm已和Oppo、Vivo、小米簽訂採購合作意向書,穩固訂單來源,Samsung的籌碼越來越不值錢。 而台積電在7nm量產時程、良率、產能規模上,應較Samsung更有優勢,且後續導入EUV後,功耗、效能及尺寸都還會再提升,對於5nm、3nm的技術藍圖也比同業更清晰,應能在7nm取得非常高的市佔率,包括Qualcomm訂單。 但如果後續訂單分配生變,則目前市場預期台積電在2018年營收YoY +10~15% (以美元計價),有可能會面臨下修,投資人應持續追蹤這項議題。

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2018-01-22

歐美大廠抵制華為事件影響評估

上週川普簽署行政命令,美國進入「緊急狀態」,授權美國貿易部封殺「敵意企業」,隨後美國貿易部宣布將華為及旗下七十多家關係企業列入黑名單。眾多美國企業,包括Google、Intel、Xilinx、Qualcomm、Broadcom、Qorvo、Micron,以及德國Infineon,皆跟進抵制華為。 儘管中興事件讓華為提高警覺,從去年下半年開始拉高零組件庫存水位,避免斷料對營運造成嚴重衝擊;但市場仍擔憂,若Google不支援軟體,則華為手機的市場競爭力將受到嚴重衝擊,而且只要有其中一項零組件無法找到備援方案,就算其他零組件庫存水位再高,還是無法順利出貨。 定錨研究團隊評估後,認為歐美大廠抵制華為事件,對華為在光通訊、無線基地台設備的衝擊,遠大於智慧型手機。 由於光通訊、無線基地台設備,使用到的光主動元件及射頻元件,需要較高層級的化合物半導體製造技術,目前光主動元件領導廠商包括Finisar、Lumentum......等(詳見【圖一】),射頻元件領導廠商包括Skyworks、Qorvo、Broadcom,都很可能會加入抵制行列;然中國本土化合物半導體領導廠商三安光電,至今尚未充分掌握射頻元件的製造技術,罔論層級更高的光主動元件製造技術。此外,就算三安光電有能力自製光主動元件及射頻元件,光通訊、無線通訊用化合物磊晶片,供應商主要有IQE、聯亞、全新、英特磊......等(詳見【圖二】),是否會在美國政府施壓下加入抵制華為的行列,使三安光電無法掌握到上游料源,也是一個嚴重的問題。 【圖一】全球光主動元件主要廠商市佔率 【圖二】全球化合物磊晶片主要廠商市佔率(含光通訊、無線通訊) 此外,無線基地台使用到的FPGA晶片,專利集中在Intel(主要來自2015年併購Altera)手上,合計市佔率達90%以上,儘管中國成都華微電子號稱擁有以90nm製程量產FPGA的能力,但相較Xilinx、Intel高階產品採用TSMC 7nm、Intel 10nm,主流產品採用TSMC 16/20/28nm、Intel 14/22nm製程,技術水平差了不只一個檔次,恐怕是5~10年以上的差距,亦即華為很難找到備援供應商。 總結以上,若美系廠商全面停止向華為供貨,則在光通訊、無線基地台設備,華為幾乎不可能找到備援方案。 而智慧型手機最難克服的關鍵在於以下三點: 1. Google停止提供服務後,華為仍可使用已購買的Android系統,但不得使用Gmail、Google map......等App服務。 無法使用最新版Android系統,感覺不是什麼大問題,畢竟站長平常使用手機的習慣,就算手機跳出系統更新的通知,我也不見得會第一時間就立刻更新......。有時候,更新對消費者來說是個陣痛期,想一下Windows、Office每次更新時的感受。 不能使用Google提供的App服務,這點在中國市場不是什麼大問題,因為這些App服務在中國市場本來就不能用;對新興市場消費者來說,使用Google或百度服務的差異或許也有限,但不可避免會有一些負面影響;衝擊最大的還是在歐洲市場,至於美國市場華為本來就沒有進入。 觀察重點在於,華為能否運用已購買的Android程式碼,以及公開的資源為基礎,發展出自己的作業系統,當然這項任務並不容易,過去許多智慧型手機領導品牌,包括Samsung、HTC,都在自行研發作業系統這關鍛羽而歸。 2. 濾波器及射頻元件 目前SAW濾波器主要由日系廠商掌握(詳見【圖三】),BAW濾波器主要由Broadcom、Qorvo掌握(詳見【圖四】),目前還不確定日系廠商是否會在美國政府施壓下跟進抵制華為,但Broadcom、Qorvo都已經宣布加入抵制行列,亦即華為要取得BAW濾波器料源會非常困難。 值得一提的是,BAW濾波器主要用在2.5GHz以上的頻段,如果手機要支援5G Sub-6GHz,或是較高端的4G LTE Advanced,BAW濾波器是不可或缺的關鍵零組件。 如果華為無法取得BAW濾波器料源,強行套上SAW濾波器在高頻環境下運作,效能表現勢必會非常糟糕,亦即Braodcom、Qorvo的抵制將影響華為5G手機的研發進度。 【圖三】全球SAW濾波器主要廠商市佔率 【圖四】全球BAW濾波器主要廠商市佔率 至於砷化鎵PA,主要由Skyworks、Qorvo、Broadcom掌握(詳見【圖五】),代工夥伴主要是穩懋、宏捷科,除Broadcom與穩懋合作較緊密之外,Skyworks、Qorvo都有自建產能。 【圖五】全球砷化鎵PA主要廠商市佔率 儘管年初傳出海思與穩懋密切合作開發PA,但初期做出來的產品效能令人擔憂,還要確保穩懋不會在美國政府施壓下加入抵制行列。 3. 確保台積電不加入抵制行列 雖然華為旗下海思有能力自製智慧型手機主晶片,但高端晶片需仰賴台積電代工,如果台積電加入抵制行列,則中國本土最強的晶圓代工業者中芯,目前能穩定量產的只有28nm製程,與台積電差距約三個世代。 儘管2017年粱孟松加入中芯後,中芯號稱將在今年量產14nm製程,但良率及功耗表現恐怕會是很大的問題,且梁孟松本身對於7nm製程的瞭解並不深(當時他已投奔Samsung),就算中芯想要全力衝刺先進製程,梁孟松能給予的幫助恐怕也有限。 相較之下,Samsung停止向華為供應記憶體,反而是比較小的問題,畢竟長江存儲已經有能力量產32層3D NAND Flash,並在今年底小規模量產64層3D NAND Flash,中國本土記憶體模組廠也開始推出採用長江存儲料源的SSD,與國際大廠的差距相對較小。 若華為能克服以上三項關鍵問題,則較有機會在智慧型手機市場穩固市佔率,但難度顯然相當高。由於華為目前手中庫存高達將近一年,我們認為,就算華為沒辦法克服以上三項關鍵問題,影響也要到2020年以後才會開始發酵。 如果華為智慧型手機市佔率下滑,則Samsung勢必為最大受惠者,假如Oppo、Vivo沒有成為下一波制裁黑名單,也有機會受惠。 另外,由於華為是目前Android手機創新的領導品牌,若市佔率下滑,將對以下幾個重要設計趨勢造成影響: 1. 屏下指紋辨識 目前華為屏下指紋辨識主要採用匯頂的解決方案,而Samsung則是採用神盾的解決方案,若華為市佔率下滑、由Samsung填補,對神盾相對有利。 但神盾近期供貨Samsung Galaxy A系列的產品,效能表現並不理想,且當初Samsung不採用匯頂的解決方案,主要是因為匯頂掌握陸系品牌訂單,價格非常硬,神盾以低於匯頂1~2美元的報價搶單。若匯頂來自華為的訂單減少,有可能會以更積極的報價爭取Samsung採用,Samsung必定樂於將匯頂納入second-source,讓兩家供應商互相砍價。 因此,華為市佔率下滑對神盾的影響,我們評估為中立,因為新增的出貨量不見得採用神盾的解決方案。 2. TDDI、COF封裝 華為無疑是最積極導入TDDI及COF封裝的業者,主要採用聯詠、敦泰的解決方案,而Samsung則是意圖將AMOLED導入中高階手機,對於導入TDDI及COF封裝的態度勢必沒有華為積極,若華為市佔率下滑、由Samsung填補,則不利TDDI、COF封裝趨勢延續。 此外,敦泰將在2019Q3推出COG+MUX6新產品,聯詠也將在2019Q4跟進,儘管COF Tape廠商仍高喊缺貨,並表示將在2019年5月底調漲報價,但這項趨勢的持續性仍令人存疑,缺貨的現象也很可能是華為拉高零組件庫存的行為產生over-booking的假象,一但趨勢逆轉,可回顧2018年的被動元件、矽晶圓產業。 要特別留意的是,南茂賣出易華電持股絕對是關鍵資訊,雖然公司表示僅為財務操作,但各位可以回想一下,去年國巨與陳泰銘前妻,以及嘉聯益與可成,他們是怎麼說?不過,近日市場謠傳易華電2019年EPS 8元(前次謠傳10元)、2020年EPS 15元,雖然我們對這個假設沒什麼信心,但顯然市場有人想要再拉高一波,股價跌深不宜追空。 再往更深一層思考,聯詠、敦泰近期發展的OLED DDI,主要客戶必然是陸系品牌,因為Samsung會採用自製的OLED DDI,不會向聯詠、敦泰大量採購。 因此,華為市佔率下滑對聯詠、敦泰的影響,必然是偏向負面的,不論是TDDI+COF、OLED DDI都相當不利,也不利下游頎邦、南茂的接單,因Samsung的DDI通常是以自家產能封測。 3. 光學鏡頭 大立光對華為的營收曝險約在20~25%,儘管Samsung也是大立光的客戶,但營收佔比相對較低,若華為市佔率下滑、由Samsung填補,對大立光仍是弊大於利。此外,華為也是在多鏡頭趨勢下最積極的公司,近期發表的P30 Pro相機規格遠超過同業水平,甚至2019下半年發表的iPhone XI都不見得跟得上。 因此,華為市佔率下滑對大立光的影響,必然是偏向負面的,除非華為流失的市佔率多數由Apple填補(機率較低)。 4. 5G手機 儘管華為有能力設計5G主晶片,卻沒有良好的射頻晶片解決方案,若被歐美廠商抵制,華為5G手機的研發進度勢必會放緩。 由於目前5G手機還在發展初期,華為的出貨量並沒有顯著意義,將輕易被其他品牌填補,因此對供應鏈的影響不大。

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2019-05-20

面板供給吃緊可望在2021下半年緩解

先前我們曾引用研究機構預估,2020Q3面板報價上漲30~40%,2020Q4持續上漲10~15%,2021Q1持平至微幅上漲(詳見2020年6月29日發佈「大尺寸面板報價止跌,TV去庫存近尾聲」);但實際上,面板報價走勢比預期中更強勁,以55吋TV面板為例,2020Q4漲幅達17.4%,2021Q1至今為止漲幅已達12.6%(詳見【圖一】),且預計2021Q2將維持漲價趨勢,同時Monitor、NB面板也持續漲價(詳見【圖二】、【圖三】)。 【圖一】55吋TV面板報價走勢 【圖二】23.6吋Monitor面板報價走勢 【圖三】14吋Monitor面板報價走勢 原先認為,韓系業者退出市場,導致面板供需結構獲得改善,將帶動報價上漲;實際上,看到面板報價漲勢凶猛,韓系業者不斷延後退場時間表(參考新聞),卻沒有影響面板報價持續上漲的趨勢,主要原因是關鍵零組件缺料、交期一再延長,尤其是玻璃基板、偏光板、顯示驅動晶片(DDI),導致面板業者出貨量受到限制,限縮供給面。因此,定錨認為,這波面板報價上漲的循環,須觀察關鍵零組件的缺料問題,來判斷趨勢何時會結束。 2020年底以來,全球前三大玻璃基板供應商 ── 康寧(Corning)、日本電氣硝子(NEG)、日本旭硝子(AGC)陸續傳出設備故障、停電熔爐、爆炸......等意外,需要3~6個月時間檢修復工,嚴重影響2021上半年玻璃基板的供給。然研調機構預估,隨著玻璃基板供應商產能逐漸恢復正常,最快在2021下半年,玻璃基板供給吃緊的情況可望獲得緩解。 【圖四】全球玻璃基板供需結構預估 偏光板市場過去由日、韓業者主導,前三大供應商分別是LG Chemical、日東(Nitto)、住友(Sumitomo),台系明基材、誠美材緊追在後。2020年陸資杉杉集團向LG Chemical收購旗下偏光板事業,躍居全球龍頭,且誠美材在前次昆山廠增資案中失利,正式失去主導權,偏光板市場結構轉變,陸系業者合計市佔率突破40%。受到杉杉集團與LG Chemical的交易案影響,LG Chemical的擴產計畫一再遞延,導致2021年全球偏光板供給端幾乎沒有新增產能,但2021下半年陸商盛波光電新產能即將投產,且杉杉集團完成收購後,也有意將處於停產狀態的韓國廠產能搬往中國境內恢復生產,可望緩解供給吃緊的問題。 目前看起來,供給問題較難解決的還是在顯示驅動晶片,除了聯詠、天鈺有集團產能支援以外,其餘業者都很難獲得充足的產能供應,甚至因晶圓代工業者配合政府政策優先供應車用晶片客戶,原本已經非常吃緊的產能又被砍單。值得留意的是,力晶集團旗下的晶合集成蘇州新廠投產時間遞延至2021Q2,經過1~2個季度的產能爬坡(ramp up)階段,預期2021Q4進入穩定量產,屆時有可能緩解顯示驅動晶片產能吃緊的問題。 總結來說,定錨認為,面板報價在2021Q2將延續漲勢,幅度達10~15%;2021Q3漲勢可能會稍微趨緩,幅度達single-digit;2021Q4能否持續漲價,或是面臨景氣反轉,須觀察顯示驅動晶片的供給狀況,以及面板廠本身的庫存水位。   2021/5/24更新 Witsview公告2021年5月面板報價,TV面板平均漲幅約2.2~4.8%,Monitor面板平均漲幅約3.3~6.5%,NB面板平均漲幅約5.2~7.1%。定錨預估,2021Q2平均漲幅從10~15%上修至15~20%,反映2021年4、5月報價漲幅優於預期。 近期康寧位於武漢的G10.5玻璃基板廠已完工,就近供應京東方G10.5面板廠所需,而位於廣州的玻璃基板新廠也可望在2021年9月開始投產,就近供應夏普(Sharp)廣州廠所需,玻璃基板缺料情況可望大幅改善。儘管顯示驅動晶片(DDI)供給仍舊吃緊,但2021下半年可望獲得初步緩解,有利面板廠在2021下半年出貨量提升。 中國面板廠雖沒有繼續建造新廠房,但仍在既有廠房中擴充產線(參考新聞),這些新增產能佔全球面板總產能約11%,將在2021下半年開始陸續開出,並在2022~2023年達到擴產高峰。 先前在本篇報告中提到,2021下半年面板報價有可能反轉,這項觀點至今沒有改變,且2022年報價持續下跌的機率較高。台系面板廠友達、群創,在2021Q2~Q3業績將維持高檔,但2021Q4業績有可能價跌、量增,2022年業績有衰退風險。   2021/6/8更新 Witsview公告2021年6月上旬面板報價,32吋、43吋TV面板報價相較2021年5月下旬持平,其餘尺寸報價漲幅也有趨緩跡象(參考新聞)。定錨研究團隊於2021年3月13日首次發佈本篇報告時,指出面板報價在2021Q2維持漲勢,2021Q3漲幅收斂至single-digit,且2021Q4景氣不明朗,目前為止,面板報價的趨勢與我們的觀點大致相符。 由於歐美即將解封,不利TV需求,「遠端工作/學習」對Commercial NB、Chromebook的需求刺激也已到頂點,且2021下半年開始陸系面板廠新產能陸續開出,顯示驅動晶片(DDI)也可望在2021下半年獲得更多的產能,不利面板供需結構,故我們對面板產業景氣維持較保守的看法。 但面板廠上半年獲利非常亮眼,就算面板報價在2021Q4開始反轉下跌,目前的報價也是遠高於2016~2020年的區間,不會立即陷入虧損,股價可能還是會有一定的支撐力道。然而,法人通常不喜歡前景不佳的產業,對於獲利有衰退疑慮的公司,不會給予太積極的評價,因此不論用本益比或股價淨值比評價,都要多加斟酌。

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2021-03-13

5G時代來臨,射頻元件廠受惠最大

近期市場開始討論5G議題,我們也在去年底舉辦的「2018年5G&IOT產業趨勢講座」中,提到5G時代來臨的三大關鍵技術:毫米波(mmWave)、大規模陣列天線技術(Massive MIMO)、小型基地台(Small Cell)。 關於5G三大關鍵技術,我們已經在講座上詳細介紹,並透過電子報持續為讀者們追蹤5G市場的最新發展,這邊將過去討論過的內容整理成文章,免費提供給各位讀者參考。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3、2018/3/10、2018/4/14、2018/5/20號」的內容節錄及補充資料,若對相關供應鏈的營運概況有興趣,歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」,或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」,獲得更詳細的資訊。 首先,各位讀者必須瞭解,無線通訊傳輸的媒介為電磁波,且通訊兩端必須使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息,否則會相互干擾;而所謂「頻寬」,就是無線通訊傳輸的胃納量,將決定有多少裝置可以同時連線。 因為通訊兩端要使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息,就像是在寬闊的平地上放置火車軌道,平地的寬度就是「頻寬」,火車軌道為「頻譜」,火車就是訊息。一般我們在新聞上看到電信三雄搶標頻譜,指的就是NCC在平地上開放幾條軌道,電信三雄必須去搶標軌道,才能協助客戶傳輸訊息。 在過去4G時代,我們使用的頻譜大致落在700MHz~2.6GHz之間,但隨著連網裝置數量快速成長,頻寬漸漸不敷使用。為了提高頻譜使用率,也就是讓同一條軌道通行更多火車,產業界也研發出各種多工技術,包括分時多工接取(TDMA)、分頻多工接取(FDMA)、分碼多工接取(CDMA)......等,解決網路塞車的問題。 但在5G時代,因採用毫米波技術,將具有「大頻寬」、「低延遲」、「高傳輸速率」三大特性(詳見【圖一】)。「大頻寬」,亦即能同時容納更多連網裝置,有助推動物聯網及智慧城市等未來趨勢;「低延遲」,亦即資訊傳輸的反應時間極短,有助實現自駕車,減少道路行車風險;「高傳輸速率」,則有助推動大數據及AI雲端運算,以及雲端影音產業發展。 【圖一】5G三大特性及終端應用場景 以目前3GPP對於5G頻譜的規劃,未來5G可分為低頻(<1GHz)、中頻(1~6GHz)、高頻(28~39GHz)三個頻段,可想而知,未來5G手機Modem晶片,必須整合4G、5G Sub-6GHz、毫米波頻段,並容許手機在4G、5G模式之間切換,確保最佳通訊品質。 以Qualcomm跨時代的新晶片Snapdragon 855為例,定錨研究團隊認為,該晶片應會整合Snapdragon X24、Snapdragon X50兩款Modem晶片,其中Snapdragon X24屬4G LTE Cat.20,支援7CA(載波聚合),以及在最多5CA上支援4x4 MIMO,傳輸速率高達2Gbps,主要使用頻段為2.5~4.9GHz;而Snapdragon X50為真正意義上的5G Modem,支援28~36GHz毫米波頻段,傳輸速率高達2.3Gbps。 從以上資訊也可得知,外傳5G傳輸速率是4G的5~10倍,這個說法並不完全正確,因為在可預見的未來,4G並沒有被淘汰,而且傳輸速率也持續在進步。 至於5G手機何時會開始普及?根據Strategy Analystic預估,2019年5G手機出貨量達200萬支,並在未來幾年快速成長,2025年將達15億支,在智慧型手機市場滲透率達83%(詳見【圖二】)。 【圖二】5G手機出貨量預估 但毫米波的問題是,受限物理特性,波長短、傳輸損耗高、穿透性差,因此覆蓋率較低,因此產業界開發出大規模陣列天線技術與小型基地台,強化毫米波的能量與指向性,並提高5G網路的覆蓋率。 大規模陣列天線技術,亦即使用更多天線來提高訊號強度,所以未來基地台或終端裝置無線通訊模組,都會搭載更多天線,連帶提高RF元件的使用量,包括PA、LNA、交換器、天線、濾波器/雙工器......等。以4x4 MIMO無線通訊模組為例,使用的RF元件數量是單一模組的16倍,且體積不能增加太多,故單顆元件必須做得更小,墊高了廠商的進入門檻。 根據Yole Developpement預估,2016年5G射頻元件市場規模約101.2億美元,在2022年將成長至227.8億美元,CAGR=14.5%,其中以交換器、濾波器、天線成長動能較強(詳見【圖三】)。 【圖三】5G射頻元件市場規模預估 而PA元件,則因廠商開始導入MMPA(Multi-mode Multi-band Power Amplifiers)技術,將多顆PA的功能整合在一顆 PA 上,大幅減少PA的使用量。以iPhone 8為例,分為Qualcomm、Intel兩個版本,其中Qualcomm版本搭載2顆PAMiD(中高頻段1顆、低頻段1顆),1顆GSM PA。預期未來5G手機,將搭載5顆PAMiD,以及1顆GSM PAMiD。此外,因應5G基地台對於功率的要求大幅提高,PA材料將從砷化鎵轉為氮化鎵,帶動單顆PA價值提升,而非出貨量的成長。 要注意的是,大規模陣列天線技術不僅止用於5G,近期產業界也積極導入Wi-Fi領域,故IEEE下一世代標準802.11ax,與5G之間的競合,其實也非常值得期待。 而小型基地台的應用,則是因為目前毫米波基地台的傳輸距離只有約100公尺,與其說是基地台,反而比較像是Wi-Fi熱點,因此未來電信業者將大量鋪設小型基地台,提高5G網路覆蓋率。 對於微波/毫米波元件廠商來說,小型基地台的應用將是非常龐大的商機。過去微波元件只會用在基地台回傳核心網路系統(Back-haul),但在5G時代,基地台與小型基地台之間的聯繫,甚至小型基地台與終端裝置之間的聯繫(Front-haul),也須透過微波/毫米波,因此市場對於微波/毫米波元件需求將爆發性成長。 因此,定錨研究團隊認為,電信業者大量鋪設小型基地台,最大受惠者並不是網通模組系統廠商,而是微波、毫米波元件廠商。 總結以上,定錨研究團隊維持先前在講座上與各位分享的內容,認為昇達科、啟碁、立積,將是網通產業5G及802.11ax時代來臨的趨勢下,最有可能受惠的三家射頻元件公司,同時我們也看好PA族群,包括全新、穩懋......等公司,受惠5G時代及VCSEL消費端應用帶來的成長性。 但根據3GPP技術規劃及各國政府電信釋照的進度,電信營運商最快要在2020年才會開始進行大規模商用化,然目前市場上5G概念股評價普遍偏高,已提前反映未來利多,投資人務必留意評價風險。

(詳全文)

2018-05-25