COF Tape供應吃緊,引發TDDI技術路徑之爭

2019-03-27

儘管TDDI因單價低於Small DDI及Touch IC的總和,具成本優勢,獲得手機品牌業者積極導入,有利實現窄邊框設計的COF封裝在TDDI滲透率也持續提高。根據封測業者透露,COF封裝在TDDI滲透率,於2018年底達20%,預期2019年底將提升至30~35%,同時封測業者也高喊TDDI測試時間為傳統Small DDI的2倍,COF封裝BOM Cost為傳統COG封裝的2~3倍,有助營收成長動能增溫。(相關文章請參考「COF、TDDI需求爆發,封測廠營運增溫」)

但由於上游COF Tape業者多年未擴產,在TDDI對COF封裝需求大增的情況下,面臨材料供應短缺的問題;而封測業者也面臨TDDI測試產能、COF封裝產能不足,只能趕緊擴產,以滿足客戶需求。因此,IC設計業者開始思考繞過COF封裝,又能實現窄邊框設計的替代方案,包括在HD+規格的雙閘(Dual Gate)設計,以及在FHD+規格的MUX6設計。

根據定錨研調,敦泰將在2019下半年推出兩款TDDI新產品,就是採前述兩項設計及COG封裝,不僅能繞過COF Tape缺料的問題,在成本結構上也更具優勢,同時彌補COG封裝邊框尺寸較寬的缺點。公司宣稱,這兩款新產品將在2019下半年獲得客戶採用,上修2019年TDDI出貨量至1.5億顆,幾乎較2018年出貨量8,500萬顆倍增,亦高於市場共識1.1~1.2億顆。

但我們認為,COF Tape缺料問題並沒有想像中嚴重,由於閘極驅動電路基板(GOA)技術的成熟,大尺寸面板採用Large DDI數量減少,將釋出大量COF Tape產能,預期業者會將這些產能調整後,轉作Small DDI所需的Fine-pitch COF Tape。此外,台系COF業者,包括易華電、頎邦,今年也將持續擴充產能,以滿足客戶需求,預期2019Q3之後COF Tape缺料問題會獲得緩解。

另外,在FHD+規格採用COG封裝的TDDI,儘管導入MUX6設計縮減封裝尺寸,有利實現窄邊框設計,但表現應該還是落後於採用COF封裝的TDDI,勢必成為手機品牌業者考量的重點之一,預期敦泰在FHD+規格TDDI不會獲得重大戰果。而根據LTPS面板持續取代a-Si面板的趨勢來看,我們認為HD+規格的小尺寸面板市場正在萎縮,尤其在手機品牌業者持續提高螢幕畫質的趨勢下,更不利敦泰HD+規格TDDI的市佔率提升,故我們預估敦泰2019年TDDI出貨量目標1.5億顆非常有挑戰,實際出貨量應會落在1.2~1.3億顆(詳見【圖一】)。

【圖一】全球TDDI出貨量預估

儘管TDDI在智慧型手機市場滲透率僅28.5%,預期2019年將提升至35.5%,但因AMOLED滲透率提高,限制TDDI的發展空間,預期2019下半年以後,面板驅動IC業者的新戰場將轉移至AMOLED DDI。此外,COF Tape缺料及封測產能不足的問題,有機會在2019Q3獲得緩解,亦即市場對相關族群股價的想像空間,將在2019Q2~Q3達到高峰,投資人應特別留意評價高估的風險。

不過,因為AMOLED DDI的單價為TDDI的2~3倍,所以我們不認為TDDI滲透率成長趨緩後,面板驅動IC業者將失去成長動能,而是市場關注的焦點會從TDDI轉移到AMOLED DDI,各家業者在AMOLED DDI的佈局進度也顯得更重要。目前來看,聯詠在AMOLED DDI佈局進度持續領先同業,預期2019Q1將開始少量出貨,單季出貨量將達500萬顆,並可望逐季成長。然而,COF Tape業者,恐無法搭上AMOLED DDI的成長列車,在2019Q3缺料問題獲得緩解後,光環有可能會開始褪色。

【圖二】TDDI、TFT-LCD、AMOLED滲透率

【小辭典】

1. Small/Large DDI:小尺寸/大尺寸顯示驅動IC,主要功能是輸出需要的電壓至像素,控制液晶分子的扭轉程度,達成LCD面板的顯示功能。Small DDI通常應用在手機、車載......等小尺寸面板上,Large DDI則應用在TV、戶外顯示屏......等大尺寸面板上。

2. COF封裝:Chip on Film Package,LCD驅動IC封裝型態的一種,因需要使用軟性基板(COF Tape),材料成本較高,過去多用在大尺寸面板上,如窄邊框TV。但近年智慧型手機也走向窄邊框趨勢,小尺寸LCD驅動IC採用COF封裝的比例逐漸提高。

3. COG封裝:Chip on Glass,LCD驅動IC封裝型態的一種,由於是直接將裸晶(Die)封裝在玻璃基板上,可省去許多材料成本,但採用此技術最大的缺點,是只要有一顆IC處理不當,就會造成整片面板報廢,在良率不理想的情況下導入大尺寸面板的風險很高,因此過去多應用在智慧型手機。

4. TDDI:Touch and Display Driver Integration,將觸控IC與顯示驅動IC整合成單顆SoC,由於單價低於觸控IC及顯示驅動IC的總和,能協助客戶降低成本,故在2017~2019年滲透率大幅提高。系統單晶片(SoC)與系統級封裝(SiP)的主要差異,在於SoC是透過電路設計的方式整合兩顆以上的IC,最終產品是真正的「一顆」;而SiP是透過封裝的方式,將多顆IC整合在同一個模組內,彼此之間並沒有整合。

2019/4/2更新

今日南茂公告處分易華電股票9,100張,南茂原持有易華電股票19,100張,本次處分後剩餘10,000張。南茂在此時處分易華電股票,也令人懷疑,身為COF Tape的大客戶,是否看到產業上游有雜音出現?

近期產業研究機構TrendForce認為,儘管頎邦、易華電皆有擴產計畫,韓系業者LGIT、Stemco也透過製程優化提升產能,但受限於上游FCCL供給吃緊,COF Tape供給缺口要到2020年才有機會緩解(詳見連結);我們則維持原先看法,認為COF Tape供給缺口將在2019Q3開始收斂,但市場對於相關族群的評價,可能會因為南茂處分易華電股票,提前於近期達到高峰。

2019/4/12更新

近期走訪供應鏈得知,敦泰主打的MUX6技術,可用一般規格的COF Tape(TV用),不需要Fine-pitch COF Tape(手機用),並且也可以用COG封裝,每顆成本可較COF封裝省下約1美元,缺點是邊框會比較粗一點(還是足夠實現全螢幕),以及比較耗電。

我們調整原先看法,未來敦泰主打的MUX6有機會在TDDI市場反攻市佔率,尤其全屏手機滲透率較高的華為,在節省成本的誘因下,應會較積極導入。敦泰首款MUX6 TDDI,最快要到2019Q3季末才能量產,預期2019年出貨量低於500萬顆,貢獻度不大,惟須留意2020年COF封裝趨勢走緩的可能性。

然而,因聯詠採用聯電80nm的成本結構非常好,對COF封裝材料的掌握度也很高,我們認為敦泰市佔率提升不會影響到聯詠,而是影響到Synaptics,尤其後者還有2020年iPhone可能捨棄LCD面板的疑慮。(現行LCD版本iPhone的TDDI供應商為Synaptics,封測訂單下在頎邦,未來定錨會持續關注2020年iPhone是否會捨棄LCD面板。)

此外,隨著陸系手機品牌持續導入OLED面板,對OLED DDI需求持續成長,且單顆報價為TDDI的2~3倍,可望成為驅動IC設計業者新一波成長動能。

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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

雲端服務商加碼投資,瞄準AI商機

本週J.P. Morgan發表一篇Server產業的研究報告,提及雲端服務商近期的資本支出計畫,以及2018年Server產業展望。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/10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)」,獲得更詳細的資訊。 近期雲端服務商,如Amazon、Google、Facebook、Microsoft,為提升資料中心運算負荷量,並追求更好的運算效率,不僅對於資本支出態度相當積極,並開始導入Intel新平台Purley,Hyperscale Data Center市場在2017Q3開始明顯轉強,帶動Server市場產值規模及出貨量強勁成長(詳見【圖一】)。 【圖一】全球Server市場產值規模(Source: Gartner) 雲端服務商積極擴增資本支出,主要是人工智慧廠商積極透過「AI訓練」優化演算法架構,且消費性電子及物聯網終端裝置陸續導入AI功能,「AI推論」的使用量將在2018~2022年之間大幅成長,預期AI相關工作量將佔2018年Hyperscale Data Center市場需求約10%(詳見【圖二】)。 【圖二】AI相關工作量佔Hyperscale Data Center市場需求 但另一方面,企業級Enterprise市場,則持續遭到白牌伺服器侵蝕(詳見【圖三】),預期白牌伺服器/交換器市場滲透率,將在2018年達40%,意味著HP、Dell、IBM......等傳統伺服器大廠,市佔率恐持續下滑,且企業級Enterprise市場在Intel Purley平台換機進度非常緩慢,不利ASP表現。 這意味著,過去專注在企業級Enterprise市場的公司,亦即傳統伺服器大廠HP、Dell、IBM的供應商,不論是組裝代工廠、電源供應器、交換器......等,若不能及時調整客戶結構,將面臨白牌伺服器業者的強力競爭。反之,以白牌伺服器市場起家的公司,例如廣達、緯穎,則可望持續受惠這項趨勢。 【圖三】白牌伺服器/交換器市場產值規模及滲透率(Source: J.P. Morgan) 在交換器市場,為因應資料傳輸量越來越龐大,100G交換器出貨量快速成長,並持續侵蝕40G交換器的市佔率。根據IDC統計,100G交換器在2017Q4產值規模市佔率已達9.6%,遠高於去年同期4.8%。 另一方面,雖然網通廠商2017年推出25G/50G交換器,意圖取代10G交換器的產業地位,10G交換器在2017Q4出貨量仍維持穩健成長,但受到產業競爭加劇影響,ASP遭遇沉重壓力,故產值規模呈現小幅衰退。 市場預期,100G交換器市佔率將在2020年達到20~25%,且業者將在2019下半年推出400G交換器產品,其中,智邦近年專注在白牌伺服器市場,不僅領先同業量產100G交換器,並已開始投入400G交換器產品開發,與國際大廠Cisco並駕齊驅,居全球領先地位,可望受惠。

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2018-03-10

SUMCO擴產,震驚矽晶圓產業

去年以來,市場掀起一波矽晶圓缺貨潮,主要由記憶體產業帶動,DRAM、NAND Flash、Nor Flash需求都相當不錯,尤其以NAND Flash表現最強。 根據DRAMeXchange預估,2016~2021年,全球NAND Flash需求量複合成長率達8.5% (詳見【圖一】),而IC Insights預估,這段期間3D NAND Flash滲透率將從17%提高至86% (詳見【圖二】)。 【圖一】全球NAND Flash市場規模 (2014~2021F, DRAMeXchange) 【圖二】3D NAND Flash市場滲透率 (2015~2021F, IC Insights) 3D NAND Flash滲透率快速提高,主要由PC、Server產業推動,根據Gartner預估,2019年3D NAND Flash在PC、Server產業的滲透率,分別能達到84%、71%,帶來非常強勁的需求成長 (詳見【圖三】)。 【圖三】3D NAND Flash終端應用滲透率 基於記憶體產業強勁的成長,帶動半導體產業對矽晶圓的需求,同時矽晶圓產業因報價逐年下滑,已多年沒有重大擴產計畫,導致供給出現缺口。 根據Global Wafer的預估,因記憶體產業需求強勁,2017年全球十二吋矽晶圓月供給量515萬片,月需求量535萬片,供給缺口達20萬片 (詳見【圖四】),並帶動矽晶圓報價觸底反彈 (詳見【圖五】)。 【圖四】全球十二吋晶圓月供需結構 (2015~2017F, Global Wafer) 【圖五】全球矽晶圓市場規模 (2007~2017F, SEMI) 但就在昨天,全球第二大矽晶圓製造商,日商勝高科技(SUMCO)宣布,將擴產十二吋矽晶圓月產能11萬片,預計2019上半年開始量產。 根據SUMCO的評估,全球矽晶圓需求成長率,與購買力平價調整GDP (PPP-GDP) 成長率相當接近,推估2016~2020年,全球矽晶圓需求複合成長率約 4.3%。 另一方面,SUMCO也根據自身的接單狀況,推估2016~2020年,全球矽晶圓複合成長率約5.4%,亦即在2019上半年,全球矽晶圓月需求量將較目前增加61萬片 (詳見【圖六】)。 【圖六】全球矽晶圓需求量 (2016~2020F, SUMCO) 儘管SUMCO沒有新建長晶爐、生產線,只是透過去瓶頸的方式,以市佔率為基礎小幅擴產,佔全球矽晶圓總供給量僅2%,但市場擔憂此舉將刺激其他矽晶圓製造商跟進擴產,衝擊矽晶圓報價,導致今日矽晶圓製造商股價普遍下跌。 定錨觀點 相較於PPP-GDP評估需求量增加38萬片,以及SUMCO自估需求量增加61萬片,SUMCO擴產11萬片其實應不至於破壞產業秩序。但今年以來,市場對於矽晶圓產業的預期高度樂觀,SUMCO擴產將會對投資人信心造成衝擊,並下修對未來的預期。 此外,SUMCO自估需求量增加61萬片的數字,也有過度樂觀的疑慮,因近期半導體廠商為鞏固料源,重複下單的情況非常嚴重,一但產業需求面開始減弱,或是供給面擴增,導致廠商感受到料源並沒有那麼吃緊,供需結構就很容易發生逆轉。 最後,投資人應該密切留意,SUMCO擴產打響第一炮後,信越(ShinEtsu)、環球晶(Global Wafer)是否會跟進擴產? 根據目前定錨研究團隊掌握的資訊,Global Wafer在去年合併SunEdison後,今年的重心放在營運調整,資本支出態度保守;至於ShinEtsu,考量過去幾年矽晶圓價格崩跌,必然不希望產業再度陷入供過於求的情況,資本支出態度應會保持謹慎。 因此,假使ShinEtsu、Global Wafer對資本支出的態度沒有改變,SUMCO的擴產幅度應能順利被消化,利空將逐漸淡化,不再影響股價。

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2017-08-09

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