Galaxy S20上市,全面支援5G

2020-02-13

昨日三星(Samsung)發表2020年度新款旗艦機Galaxy S20系列,定錨為大家整理三款旗艦機的規格(詳見【表一】)。

【表一】Galaxy S20系列規格整理

螢幕規格,全面導入OLED面板,並採用120Hz高刷新率,雖然Galaxy S20系列沒有採用台系業者的顯示驅動IC,但也驗證我們在「TDDI跌價壓力重?高刷新率產品為關鍵」的觀點,2020年手機螢幕規格提升的重點在於高刷新率,聯詠推出的120Hz TDDI,勢必會較敦泰推出的90Hz TDDI,在中高階手機擁有更好的機會。

處理器規格,不意外,再度採用高通(Qualcomm) Snapdragon 865、Samsung Exynos 990雙軌並行的策略。值得留意的是,這兩款晶片都是AP、Modom獨立的設計型態,而非整合AP、Modem的SoC型態。有別於聯發科天璣1000採用AP、Modom整合的SoC型態,這兩款晶片都需要外掛一顆獨立的Modom晶片,分別是Snapdragon X55、Exynox Modem 5123。

定錨推測,採用獨立晶片型態的主因,可能是在手機支援Sub-6GHz或毫米波的選擇上,有更彈性的空間。而聯發科天璣1000,是一款僅支援Sub-6GHz的晶片,沒有支援毫米波的問題,所以設計成SoC型態,可以縮小晶片尺寸,並達到更好的效能表現。

記憶體規格,RAM容量從Galaxy S10系列配置的6~8GB,在Galaxy S20 5G版本全面升級至12~16GB,但ROM容量維持相同規格,符合我們在「Micron看旺2020年記憶體產業」提出的觀點 ── 5G手機配置的記憶體容量提升,將帶動Mobile DRAM需求強勁成長。目前我們仍看好記憶體在2020上半年持續漲價,但相關族群近期股價漲幅較大,要再找低基期個股切入的難度可能比較高。

後鏡頭規格,不僅畫素持續升級,在高階版本也開始支援ToF感測,每套模組成本約25美元,台系供應鏈包括砷化鎵磊晶片供應商全新,以及晶圓代工廠穩懋、宏捷科,都有機會接到訂單。

指紋辨識,出乎意料地,全面採用超聲波指紋辨識(Ultrasonic FoD),而非最低配版改採神盾超薄型光學指紋辨識(Ultar-slim Optical FoD),原因有可能是因為超聲波指紋辨識的成本結構與超薄型光學指紋辨識價差不大,或是神盾的方案讓Samsung不夠滿意,這將使我們原本預估的指紋辨識產業結構發生重大改變。

首先,我們對於2020年超薄型光學指紋辨識的滲透率預測,將大幅下修(詳見【圖一】),出貨量從8,000~9,000萬顆,下修至6,000~7,000萬顆,主要以匯頂的方案搭載於陸系旗艦機上。

其次,我們認為2020年基本型光學指紋辨識晶片的價格,將面臨更大的壓力,因聯詠已宣布將在2020Q2量產;而神盾在超薄型光學指紋辨識訂單受挫,2020年產品結構仍以基本型光學指紋辨識為主,但平均銷售單價將大幅下滑(詳見【圖二】),衝擊營收、毛利率表現,尤其在基期較高的下半年會更明顯。

【圖一】2020年指紋辨識市場結構

【圖二】一般型光學指紋辨識晶片平均銷售單價

機殼及機構件,原先市場認為5G手機在支援毫米波的情況下,機殼及機構件設計趨於複雜,將帶動單價提升,但比對Galaxy S10+及Galaxy S20系列,機殼單價僅小幅提升5~10%,顯示這項觀點可能有誤。

毫米波AiP天線模組,每支手機包含三組,單價約10美元,應是採用Qualcomm的解決方案,交由日月光/環旭代工,除韓系PCB業者外,景碩也可望切入高層數BT載板供應鏈。

【表二】Galaxy S20系列BOM Cost

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中美晶攜手宏捷科,串聯第三代半導體材料

受惠於5G基礎建設及電動車需求,第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC),近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式,是置放一塊基板,透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE),使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜,逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer),可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念,這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料,過去已採用藍寶石基板,廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本,或是提高效能,就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC),因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別,其中,矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件,例如快充接頭、車用半導體......等,而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件,例如5G基地台、衛星通訊......等。此外,如果不與氮化鎵結合,以碳化矽材質製造的逆變器,廣泛應用在太陽能、電動車......等領域,缺料問題受全球產業高度關注,已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸,至今能穩定量產的供應商不多,所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題,是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大,在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象,目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題,則是要取得高純度碳化矽非常不容易,且長晶所需耗費的時間非常長,過程中監控溫度的要求也很高,目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板,市佔率高達70%。 以台系業者來說,環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片,6吋矽基氮化鎵磊晶片;而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主,同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外,台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展,以利規模經濟效益,中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發,未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案,意味著中美晶想要擴大觸角,集團現有佈局包括: 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主,近年受到陸系廠商競爭,本業持續虧損,但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞),影響全球供給量約9%,本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域,中美晶持有環球晶股權51%,環球晶擁有12吋產能約100萬片/月,8吋產能130萬片/月,市佔率居全球第三,並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域,中美晶持有朋程股權約19%,並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位,市佔率近60%,近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽,並合作開發IGBT模組,瞄準電動車市場,預計2021年投產。 4. 在基板領域,中美晶持有兆遠股權約43%,主要生產藍寶石基板,為藍光LED的關鍵材料;近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造,初期以紅光LED練兵,未來將投入光通訊、射頻領域,預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域,中美晶持有台特化股權約30%,專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造,環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片,未來瞄準的終端應用就是射頻領域,但集團內並沒有相關廠商,故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗,協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證,同時環球晶也可與宏捷科結盟,開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止,碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣,主要是在5G基地台上,全球技術領先的穩懋,碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下,宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看,短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後,可能誘發太陽能產業短暫缺料,多晶矽價格可望攀升,帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年,全球矽晶圓供過於求逐漸緩解,且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產,在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

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2020-08-11

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

Apple即將導入Mini LED,台系供應鏈蓄勢待發

日前天風證券分析師郭明錤指出,蘋果(Apple)將在2020Q3推出首款搭載12.9" Mini LED顯示器的iPad Pro,並在2020Q4接續推出首款搭載16" Mini LED顯示器的MacBook Pro,意味著Mini LED正式進軍高階Tablet、NB市場。隨著Apple持續在高階產品導入Mini LED,很可能會促使同樣主打高階市場的微軟(Microsoft) Surface Pro系列,以及主流NB品牌廠惠普(HP)、戴爾(Dell)、聯想(Lenovo)......等跟進。 Mini LED是新世代顯示技術Micro LED的前驅技術(備註:Mini LED產業鏈可參考「Mini LED產業地圖」),有別於Micro LED是利用超微型LED自發光的特性,來達成顯示效果,Mini LED則是將微型LED作為面板背光源,結構上更接近傳統LCD面板。相較於傳統LED晶粒尺寸邊長在300um以上,Mini LED採用的微型LED晶粒尺寸邊長只有100~150um;而Micro LED的超微型LED晶粒尺寸邊長更是在30um以下。 要達成Micro LED量產最大的技術難題,在於「巨量轉移」(Mass Transfer),也就是要把製作完成的LED磊晶片,切割成數萬顆超微型LED,再整齊排列於基板上,並完成打線。以FHD畫質的Micro LED顯示器面板(解析度1,920 x 1,080)來說,基板上大約有207萬個畫素,每個畫素搭載紅、綠、藍光三顆超微型LED晶粒,總計需要621萬顆超微型LED,其中只要有6顆故障,就無法正常運作!因此,Micro LED基板的製作良率,最少必須達到99.9999%以上,才能實現量產,後續再針對故障的畫素點進行修復工程。 除了LED磊晶片是沉積在藍寶石基板上,硬度高,切割非常困難,要同時轉移如此大量的超微型LED,並整齊排列、精密完成打線,也是一大難題。目前,國內只有一家公司,號稱有能力在2019年底領先全球達成Micro LED試產,就是繼承工研院技術,並有聯電、晶電、友達三大富爸爸撐腰的錼創科技。最大的關鍵,在於錼創科技擁有非常完整的「巨量轉移」技術專利,又因Micro LED的製程與傳統LED差異非常大,市面上買不到設備,必須自行設計開發。 由於Micro LED量產門檻過高,且初期恐因產能未達經濟規模、良率有待改善......等因素,使量產成本居高不下,估計是LCD顯示器的3倍以上,故晶電在2018年率先提出Mini LED的概念,並獲得台系面板業者熱烈響應。由於Mini LED背光可透過局部調光的方式,提升LCD顯示器的畫質至接近OLED顯示器的水準,厚度也非常接近,且成本只要60~70%,耗電量更只要20~30%,產品壽命也大幅延長,故Mini LED被台系面板業者視為反攻市場的秘密武器(詳見【表一】)。 【表一】TFT-LCD、OLED、Mini/Micro LED比較 (備註:「量產成本」星級越高表示成本越昂貴,「耗電量」星級越高表示越耗電。) 台系Mini LED產業鏈,主要分為LED業者、面板業者兩大陣營。LED業者的代表,當然是國內LED領導廠商晶電,主要以旗下子公司元豐新科技投入研發設計及供應鏈整合,將LED晶片交由合作夥伴葳天科技負責量產模組,預計2020年資本支出將從20~30億元提升至50億元,在2020Q2以前將Mini LED月產能從100KK提升至200KK,滿足客戶在下半年的強勁需求;面板業者的代表,則是友達及群創,分別以旗下隆達、榮創,與面板廠整合提供一條龍服務。 目前國內三大Mini LED陣營,以晶電集團的量產進度最快,預計2019年底以前就會開始試產,趕上2020Q3新款iPad Pro及2020Q4新款MacBook Pro的需求。根據天風證券預估,NB/Tablet用Mini LED顯示器,初期模組單價將高達250~300美元,約使用7,000~8,000顆Mini LED,2020~2022年出貨量將分別達200~300萬套、400~500萬套、700~900萬套。 由於Mini LED晶粒製造難度較高,預期Apple會同時採用多家供應商,以分散風險,包括晶電/豐田合成(Toyota Gosei)、首爾半導體(Seoul Semi)、歐司朗(Osram)都有機會切入供應鏈。而在LED晶粒封裝段,億光有機會搭上晶電的順風車,順勢取得訂單。未來non-Apple陣營,則可以觀察友達集團的隆達,以及鴻海集團的光鋐、榮創,據了解,隆達已掌握不少non-Apple品牌的高階NB訂單。 在晶電集團大幅擴增資本支出下,晶片檢測分選設備廠商惠特、久元可望受惠,而友達集團則是暫時將檢測分選製程外包,所以相關業者也能接到代工訂單。 在LED Driver IC,國內聚積在細間距及整合型產品的技術領先同業(不確定Apple是否採用),最大的競爭對手是陸系業者集創北方,雙方在中低階LED Driver IC市場價格競爭激烈,未來聯詠、奇景光電......等LCD Driver IC業者也可能會切入市場。 在SMT表面黏著製程,以及SMT製程使用的PCB,則分別對應到台表科、臻鼎-KY(旗下鵬鼎)、欣興。 而在背光模組及顯示器模組組裝,韓系供應商由LG Display與韓國背光模組大廠Heesung垂直整合,台系供應商則以近年切入MacBook LCM組裝的GIS-KY較有機會,另外瑞儀因在NB LCM背光模組製造經驗較豐富,也有可能搶下MacBook Pro訂單。

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2019-12-03

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。

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2018-05-25