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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本篇為2019年1月16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」。 我們曾在2018年10月底舉辦「2019年電子終端產品趨勢」講座,提出對2019年Smart Phone設計趨勢的看法,本篇文章主要是更新Smart Phone產業趨勢的相關資訊,內容包括出貨量展望、屏下指紋辨識、光學鏡頭、折疊式手機、5G。 1. 出貨量展望 定錨預估,2018年全球Smart Phone出貨量僅14.57億支,YoY -2.6%,較前次預估值15.03億支大幅下修,主要是中國市場需求疲弱,品牌業者面臨庫存調整,尤其以Vivo調整幅度最大。在主要品牌業者之中,以華為、小米成長動能較強,Samsung、Apple、Oppo、Vivo則呈現衰退(詳見【圖一】、【圖二】);此外,二線品牌業者在2018年接連傳出財務危機,出貨量持續大幅下滑,導致市場結構趨於寡佔。 【圖一】全球Smart Phone出貨量 【圖二】全球Smart Phone主要品牌市佔率 領導品牌Apple出貨量持續下滑,在2018年出貨量僅達2.06億支,低於前次預估值2.15億支,反映iPhone XR銷售動能不如預期。定錨認為,除iPhone XR創新不足、定價過高之外,中美貿易戰激發中國消費者民族情緒,進而購買華為手機、抵制iPhone,可能是Apple在大中華市場銷售成績不如預期的主因。 展望2019Q1,iPhone在中國市場銷售表現持續疲弱,陸系品牌華為、小米、Oppo新機將會提前上市,彌補iPhone的銷售缺口。此外,中國4G滲透率已達100%,過去以中國市場驅動成長的Oppo、Vivo將面臨成長瓶頸。市場預期,在陸系品牌業者之中,華為、小米成長動能將優於同業,Oppo出貨量將小幅下滑,Vivo則因庫存問題較為嚴重,沒有讓新機提前上市的計畫,出貨量恐持續衰退。 值得一提的是,2019年華為手機出貨量將達2.25億支,YoY +11%,首度超越Apple,躍居全球第二,僅次於Samsung。 由於iPhone XR庫存問題相當嚴重,供應鏈在2019Q1恐面臨沉重的砍價壓力,預期砍價幅度將落在15~20%,預期組裝廠、零組件廠在未來一季,營收、毛利率都會持續創新低。儘管客戶結構較分散的零組件廠,可望接獲華為、小米的急單,稍微彌補Apple訂單下滑的缺口,但陸系品牌手機定價普遍較低,通常採用較低規格的零組件,故Apple市佔率下滑、陸系品牌崛起,對零組件業者來說絕非利多。 2. 屏下指紋辨識 在Samsung及陸系品牌積極導入下,維持預估2019年屏下指紋辨識IC出貨量1.90億顆,包括超音波式0.35億顆、光學式1.55億顆(詳見【圖三】、【圖四】)。 【圖三】指紋辨識IC出貨量 【圖四】屏下指紋辨識滲透率 超聲波式屏下指紋辨識模組單價,約落在12~15美元,遠高於光學式屏下指紋辨識模組5~6美元,預期只有Samsung Galaxy S系列會採用。超聲波式屏下指紋辨識主要採用Qualcomm解決方案,模組貼合代工廠為GIS-KY、歐菲光。其中,GIS-KY因貼合良率較佳,取得較多的訂單分配,儘管iPhone XR出貨量面臨下修,2018年12月營收仍維持強勁成長,與TPK-KY分道揚鑣,驗證我們在前次講座提出的觀點。 光學式屏下指紋辨識,因成本較為便宜,將成為市場主流,陸系業者匯頂、思立微,台系業者神盾、敦泰,較具產業代表性。其中,神盾將獨家取得Samsung Galaxy A系列訂單,並取得陸系品牌部份訂單,預估2019年光學式屏下指紋辨識IC出貨量5,000~5,500萬顆,僅次於匯頂。產品ASP在2019Q1將維持在4.0~4.5美元,並在2019Q4思立微、敦泰加入競爭後開始跌價,2019Q4將滑落至3.0~3.5美元,全年平均ASP約在3.5~4.0美元。 值得留意的是,近期傳出Samsung Galaxy S10有意放棄Qualcomm解決方案,轉單神盾。若是如此,神盾出貨量將大幅上修,但也不排除這是Samsung逼迫Qualcomm降價的兩手策略。 此外,光學鏡頭業者也是屏下指紋辨識趨勢的受惠者,每片模組都會搭載一顆2P或3P鏡頭,目前神盾、匯頂主要採用新鉅科的鏡頭,少量採用大立光的鏡頭,未來台系業者玉晶光,陸系業者舜宇、丘鈦,都有機會切入供應鏈。儘管2P、3P鏡頭單價遠低於5P、6P的攝像鏡頭,利潤也較差,但對於業者來說仍不無小補。 3. 鏡頭模組 預期Samsung在2019年新機鏡頭模組規格會有較大幅度的升級,搭載三鏡頭、雙鏡頭的手機出貨量,將分別達到8,000萬支、2億支,鏡頭需求量增加80%。而2019年iPhone新機鏡頭模組規格,市場看法較為分歧,有些認為會在兩款OLED機種搭載三鏡頭,有些認為全部都不會搭載三鏡頭;定錨認為,應會有一款最高階機種搭載三鏡頭,另外兩款搭載雙鏡頭。 由於Samsung在新機鏡頭模組規格採取更大幅度的升級,以及iPhone在最高階機種導入三鏡頭,預期三鏡頭手機滲透率將達13.9%,較前次預估值7.0%大幅上修。 【圖五】雙鏡頭、三鏡頭手機滲透率 目前已確定Samsung Galaxy S10將採用黑鏡頭,應該是由大立光供應,但還不確定Samsung是否會在中階機種也採用大立光的鏡頭。若大立光順利切入Samsung中階機種供應鏈,則在客戶端供貨比重大幅提升,2019年財測有上修空間。(註:2019年1月11日更新「大立光(3008):法說會報告」之財測,是以大立光並未切入Samsung中階機種作為假設基礎。) 另外,要留意三鏡頭模組並不需要全部採用高階6P、7P鏡頭,在成本考量下,更有可能是高階、低階鏡頭搭配使用,所以二線鏡頭廠,包括台系業者玉晶光,陸系業者舜宇......等,也都有機會接到訂單。 4. 折疊式手機 維持先前看法,折疊式手機不會在2019年成為市場主流,原因是Fodable OLED螢幕ASP是一般OLED螢幕的兩倍,再加上其他零組件的成本,每支手機材料成本(BOM Cost)要增加100~120美元,產品定價會相當考驗消費者的接受度。 預期2019年只有Samsung會有較大規模量產折疊式手機,軸承由新日興供應,出貨規模則視消費者對定價的接受度而定。而TPK-KY也積極爭取奈米銀技術在折疊式手機上的應用,惟出貨規模不大,短期內業績貢獻度不明顯。 【圖六】折疊式手機出貨量及滲透率 5. 5G手機 由於目前Qualcomm、MTK都只有推出5G Modem晶片,尚未推出整合AP+Baseband的SoC,再加上5G手機前端模組價值大幅提高,初期材料成本(BOM Cost)較高階4G手機增加約100美元,終端售價應會高達1,000美元以上。此外,電信業者在2019年推出5G服務,都是在特定城市試營運,而非大規模商用化,對多數消費者來說感受度不高。故定錨認為,2019年5G手機出貨規模僅在數百萬支,無法引發換機潮。 值得留意的是,Qualcomm與TDK合資子公司,推出RF-360前端射頻模組,將掀起市場結構劇烈改變。Qualcomm RF-360將搭配自家SoC包裹出貨,並給予客戶價格折讓,且能提高Baseband與前端射頻模組的相容性,縮小模組尺寸,非常具有吸引力。尤其2019年推出的5G手機,幾乎都是採用Qualcomm Snapdragon X50 Modem,搭配Qualcomm RF-360前端射頻模組的機率非常高,將對傳統射頻業者造成壓力。 目前看來,Qualcomm將在2019年底前推出全球首款5G SoC,整合AP+Baseband,競爭力進一步強化,預期在2020年Intel推出XMM 8160以前,Qualcomm 5G解決方案沒有競爭對手。 Qualcomm RF-360前端射頻模組,內建整合SAW Filter、BAW Filter的六工器,以及基於砷化鎵(GaAs)製程的PAMiD模組,代工廠為穩懋。因此,儘管在4G時代憑藉FBAR濾波器技術,獨佔高頻PA市場的Broadcom,在5G時代可能會失去優勢,但受惠Qualcomm新訂單的挹注,穩懋營運不致於受到衝擊。

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2019-01-16

日商擴產,矽晶圓產業疑慮加深

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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2018-12-04

運營商醞釀,低軌道衛星即將爆發

本篇為2019年1月23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」。 在「2019年5G通訊產業趨勢」上,我們提到低軌道衛星與5G產業的關聯性,並指出昇達科、台揚、宏觀將受惠低軌道衛星商機,本篇就來針對這個議題進行補充。 全球低軌道衛星市場規模約有2,610億美元(截至2016年底),美國佔據一半以上的產值,具有舉足輕重的地位。過去,衛星服務市場主要專注在衛星電視,但受到網際網路普及率提高影響,全球TV出貨量成長趨緩,LNB、STB供應鏈近年獲利表現平淡。然而,在5G時代,低軌道衛星通訊很可能會跟5G基地台形成互補,將5G基地台難以覆蓋的區域,如高山、沙漠、海洋......等,納入通訊範圍內。 因此,新興衛星運營商,如Space X、OneWeb、Telesat,計畫在未來幾年內大量發射衛星,向全球提供衛星通訊服務。其中,Space X已獲得FCC核准,發射低軌道衛星4,425顆、超低軌道衛星7,518顆,將在2027年以前完成佈署;而獲得日本軟銀投資的OneWeb,也計畫在未來幾年發射2,720顆衛星,並在2022年開始提供衛星通訊服務。 市場估計,目前全球商業化衛星數量約1,700~1,800萬顆,未來十年內將成長至1.7~1.8萬顆;而前端設備市場規模,將從2015年40億美元,成長至2020年70億美元、2026年250億美元,年複合成長率超過20%。 與低軌道衛星商機有關的台系廠商,包括LNB/STB射頻晶片設計業者宏觀,微波元件業者昇達科,高頻微波通訊基板業者新復興、衛星通訊設備業者台揚......等。 台揚(2314) 台揚為國內受惠低軌道衛星商機程度最高的公司,營收約有80%來自衛星通訊相關產品,主要客戶為歐美電信營運商、衛星頻道業者、系統整合商。近年受到OTT業者影音服務興起,壓縮LNB、STB市場空間,營收成長動能放緩。2018年在VSAT業務強勁成長帶動下,營收達79.9億元,YoY +5.5%,但受到被動元件漲價影響,毛利率大幅下滑,預估EPS僅0.25~0.3元,較2017年0.73元衰退。 近期台揚積極與低軌道衛星營運商合作,開發通訊設備產品,儘管2019年貢獻度仍低,但仍可受惠被動元件跌價、成本結構改善,並期待2022~2023年低軌道衛星商機爆發。 昇達科(3491) 昇達科為微波元件供應商,主要客戶包括電信設備商,如Ceragon、華為、Ericsson、NEC......等。2018年開始切入衛星通訊市場,並打入多家知名廠商供應鏈,包括與台揚合作供貨OneWeb衛星通訊設備,並開始供貨美國G客戶南亞標案訂單,預期2019年該標案營收貢獻將從2,000萬元提高至1.0~1.2億元。 今日昇達科公告自結獲利,2018年EPS 3.93元,受惠新興市場4G LTE滲透率持續提高,低軌道衛星市場快速成長,以及5G基地台毫米波/微波通訊設備需求,預期2019年營收YoY +10~15%,EPS 4.8~5.2元。 宏觀(6568) 宏觀主要產品包括TV Silicin Tuner、STB RFIC、衛星通訊LNB晶片,近年TV、STB市場成長動能平淡,但Twin/Quad LNB成長動能強勁,且晶片設計從discrete元件朝向SoC化,有助產品ASP及毛利率提升。 儘管公司並未對外宣稱有承接到低軌道衛星業者的訂單,但仍表示2019年衛星通訊晶片相關營收將維持double-digit成長幅度,而TV、STB產品營收將維持平穩,預期2019年營收YoY +5~10%。 新復興(4909) 新復興為微波通訊基板製造商,在LNB板全球市佔率達80%,近年受到OTT業者影音服務興起,壓縮TV、STB市場空間,相關供應鏈業績表現平淡。然公司帳面每股淨現金(現金/約當現金扣除總負債)價值約16.10元,每股淨流動資產約20.00元,股價目前在19.00~20.00元附近,評價非常便宜,下檔風險極低,並將受惠未來低軌道衛星建設商機。

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2019-01-23

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,各位可以明顯看出,5G與4G在部分頻段會重疊,因此5G將分為獨立性與非獨立性兩種,其中非獨立性5G使用的頻段為Sub-6GHz,而獨立性5G使用的頻段為28~39GHz毫米波頻段。 可想而知,未來5G手機內部可能會有兩顆Modem晶片,一顆負責Sub-6GHz頻段,一顆負責28~39GHz頻段,手機可在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,主要使用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 PA,總計6顆,遠低於先前媒體報導的15顆。 此外,2G、3G手機減少,也抵消5G手機對於PA需求的成長性,故PA產業的重點為材料從砷化鎵轉為氮化鎵,以及性能強化,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