5G時代來臨,射頻元件廠受惠最大

2018-05-25

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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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

聯發科天璣2000年底前上市,正面對決Qualcomm

據傳,聯發科新一代5G旗艦晶片 ── 天璣2000,即將在2021Q3季末完成送樣,並在2021年底前導入量產並少量出貨,時程與高通(Qualcomm)新一代5G旗艦晶片 ── Snapdragon 898相近,意味著兩大手機晶片公司即將在2022上半年展開正面對決。 根據市調機構數據,聯發科已經連續四季蟬聯全球智慧型手機AP/SoC市佔率霸主,不僅中高階晶片、主流規格晶片獲得陸系品牌業者採用,搭上5G手機滲透率提高,產品走向平價化的趨勢,高階晶片 ── 天璣1200,也獲得陸系品牌業者搭載於旗艦機種,與Qualcomm Snapdragon 888分庭抗禮。 【圖一】全球智慧型手機AP/SoC市佔率 (備註:由於聯發科、Samsung、Qualcomm通常採用SoC的設計,整合AP及Modem,但iPhone是採用AP、Modem分離式設計,採用自製的A系列AP,搭配Qualcomm的Modem晶片,如果以Modem晶片為計算基礎,而非AP/SoC,則Qualcomm的市佔率仍位居全球第一。) 近期市場傳言,天璣2000晶片是以ARMv9指令集為基礎的8核心處理器,內含1顆超大核Cortex-X2、3顆大核Cortex-A710、4顆小核Cortex-A510,效能將超越以ARMv8指令集為基礎的Snapdragon 888,與Snapdragon 898正面對決。這種「1超大核+3大核+4小核」的設計架構,最有可能發生的問題,是「1人努力、7人圍觀」,所以要如何妥善分配運算工作給8顆核心,發揮最大效能,就要看聯發科研發團隊的產品優化能力,這個可以觀察首發機種的實際效能狀況來判斷。 聯發科旗艦晶片過去較令人詬病的,是內建的影像處理晶片(ISP)效能不夠好,使得在攝像及攝影能力落後競爭對手,而攝像及攝影又是消費者相當注重的功能之一。在過去一段時間,一直有「高規低就」的問題,也就是聯發科定位為高階的產品,被客戶認定不夠高階,只願意搭載於中高階機種,這當然就會面臨更嚴苛的預算限制,甚至會被要求推出閹割版本。 但近期陸系手機業者的發展趨勢,開始走向外掛獨立ISP晶片,例如Vivo日前推出自家研發的獨立ISP晶片 ── V1,小米、Oppo也有相關計畫。據了解,Vivo近期發表的X70系列,部份版本已外掛這顆獨立ISP晶片,主要是採用Samsung Exynos 1080處理器的中國版本,國際版則不會搭載這顆晶片。這項趨勢符合中國政府推動半導體自製的政策目標,也能從較簡單的領域開始累積自身的晶片研發能力,畢竟要無中生有切入手機SoC開發的難度實在太高;另一方面,如果未來採用聯發科處理器的手機也外掛這顆獨立ISP晶片,也有可能會解決聯發科內建的ISP效能不夠好的問題,實際狀況還要再觀察未來的規格設計。 當然,聯發科對於這項風險也是有備而來,據傳2021年底聯發科即將推出的旗艦晶片,除了以台積電4nm製程投片的「天璣2000」之外,還有以台積電5nm製程投片的「天璣2000L」(暫名),也就是閹割版本,在第一時間滿足有可能遇到的「高規低就」問題。 值得期待的是,由於Qualcomm Snapdragon 898可能會在Samsung 4nm製程投片,只有2022年即將搭載於iPhone 14的Snapdragon 895+ Modem晶片會在台積電4nm製程投片,所以Qualcomm Snapdragon 898有可能再度面臨容易發燙的問題,這就會是聯發科在高階市場持續拓展市佔率的好機會。

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2021-09-16

Galaxy S20上市,全面支援5G

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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2020-02-13

Apple秋季發表會,iPhone 11正式登場

昨日蘋果(Apple)舉行每年最受矚目的秋季發表會,公佈2019年新款iPhone規格,包括iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max三款機種,64Gb版本定價分別為699/999/1,099元。 先前市場謠傳,儘管今年DRAM、NAND Flash價格崩跌,以及新機部份規格沿用前代機種的設計,使得iPhone零組件物料成本下降10%,但Apple似乎無意降價讓利給果粉;而實際上,iPhone 11定價較前一代iPhone XR下降50美元,降幅6.7%,定價低於市場預期,後續有可能迎來較好的買氣。 不過,近年iPhone因創新不足、定價過高,以及中美貿易戰激起中國消費者民族意識、拒買iPhone,導致備貨量逐年遞減。根據定錨預估,2019年iPhone新機備貨量僅6,800萬支,低於2018年8,200萬支、2017年8,800萬支(詳見【圖一】)。 (備註:後續因銷售優於預期,上修首批備貨量至7,300萬支,差異主要在LCD版本) 【圖一】iPhone新機首批備貨量預估 若以全年出貨量合計,2017~2019年iPhone出貨量從2.16億支下降至1.88億支,同期華為出貨量則是從1.54億支成長至2.32億支(詳見【圖二】),Apple全球出貨量排名第二的寶座正式讓賢。由於華為旗艦機P30是在2019年3月底發表,而iPhone則是在2019年9月中旬發表,新機週期的差異,以及華為因應貿易戰提前備貨的需求,也使得2019年手機零組件供應鏈上半年淡季不淡、下半年旺季不旺。 【圖二】三大手機品牌出貨量預估 歷年iPhone供應鏈依備貨量多寡,以及供應鏈上下游的差異,旺季從5~12月不等;但2019年因iPhone新機首批備貨量減少,使得旺季長短更依賴上市後的銷售情形,若消費者反應平淡,則旺季不僅來得較慢,也會提早結束。以PCB供應商來說,以往6月營收就會開始反映iPhone拉貨需求,但今年遲至7月營收才見轉強的跡象;此外,往年旺季將延續至11~12月,但今年多家供應商態度相對保守,認為11月以後需求不太明朗。 因此,我們認為今年iPhone旺季很可能會提早結束,投資人不該把焦點放在今年度的iPhone新機上,而是要提早開始關注2020年iPhone全面導入OLED,並支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段的受惠族群。此外,Apple很可能會在2020Q1推出僅支援4G-LTE、搭載LCD螢幕的平價版iPhone (類似iPhone SE)。 一、光學鏡頭 由於iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max光學鏡頭規格較前一代提升,分別搭載雙鏡頭、三鏡頭、三鏡頭,使得光學鏡頭成為iPhone備貨量下滑之際,出貨量唯一逆勢成長的零組件(詳見【圖三】),相關個股今年以來股價表現強勁。尤其,玉晶光首度供應後置廣角、超廣角兩顆鏡頭,並獲得相當高的訂單分配,挑戰大立光的供應鏈地位(詳見【圖四】)。在iPhone光學鏡頭訂單轉移下,定錨認為,Apple佔大立光營收將下滑至35~40%,且華為將取代Apple成為大立光的最大客戶。 【圖三】iPhone搭載鏡頭數量預估 (備註:2018年前鏡頭出貨量成長動能,主要來自全系列搭載3D感測模組,須搭載一顆紅外線攝像鏡頭。) 【圖四】iPhone鏡頭供應鏈訂單分配預估 展望2020年,Apple很有可能會將舜宇光學納入供應鏈,然iPhone鏡頭規格應不會再次升級,亦即現有供應商大立光、玉晶光、Kantatsu訂單分配下滑,尤其玉晶光來自iPhone營收高達75~80%,所受衝擊最大。 二、晶圓代工 儘管iPhone備貨量下滑,但因核心處理器持續導入更先進的製程,使得晶片開發及生產成本提高。 雖然導入先進製程可提高電晶體密度,有利於縮小晶片尺寸,以iPhone XS Max搭載的A12 Bionic,晶片尺寸約83.3平方毫米,確實較iPhone X搭載的A11 Bionic晶片尺寸87.7平方毫米小;但因製程從10nm推進至7nm,每片矽晶圓的代工價格提高,使得每顆晶片生產成本不減反增。根據IHS Markit估計,A11 Bionic、A12 Bionic的BOM Cost分別為27.5美元、30.0美元。 iPhone 11系列搭載的A13 Bionic,採用台積電7nm製程,與A12 Bionic相同,故今年核心處理器BOM Cost應與去年差異不大,但出貨量大幅減少。也就是說,2019年下半年iPhone新機對台積電的營收貢獻,將小於去年同期,亦即台積電近期營收還是要看超微(AMD)新產品Ryzen 3000X、Epyc Rome的表現,以及華為「去美化」的訂單挹注。 展望2020年,iPhone核心處理器可能會推進至5nm製程,代工價格再度提高,且全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,有機會推動果粉換機潮,營收貢獻度可望優於2019年。然而,台積電的觀察重點還是在於華為「去美化」、AMD在Desktop、Server市場反攻市佔率,以及眾多5G晶片開發商,包括高通(Qualcomm)、聯發科、華為、賽靈思(Xilinx)......等客戶的強勁需求。 三、3D感測 由於iPhone 11系列3D感測模組沿用iPhone X的規格,預期3D感測模組單價,將從2017年16.5美元,下降至2019年11.0~12.0美元;但因不支援Face ID的舊機種陸續停售,目前未搭載3D感測模組的機種只剩下iPhone 8/8+,故出貨量及滲透率還是持續提升的(詳見【圖五】)。 值得留意的是,2020年iPhone很可能會導入採用ToF技術的後鏡頭3D感測,雖然ToF技術對VCSEL的發光功率要求低於結構光(Structure Light),但因為後鏡頭3D感測所需的感測距離較長,故還是會使用更大顆的VCSEL,模組單價約16.0~20.0美元,高於前鏡頭3D感測,台系供應鏈則包括VCSEL代工廠穩懋,紅外線攝像鏡頭供應商大立光、玉晶光......等。 【圖五】iPhone 3D感測模組出貨量預估 四、射頻晶片 由於iPhone 11系列沒有支援5G,前端射頻模組(RF-FEM)設計應該跟前一代產品差異不大,包含低頻、中頻、高頻三套,低頻RF-FEM主要由思佳訊(Skyworks)供應,中高頻、高頻RF-FEM主要由博通(Broadcom)供應,其中,Broadcom的PA委由穩懋代工。 展望2020年,iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,在最上層類載板(SLP)上搭載6顆高通(Qualcomm) Snapdragon X55 Modem晶片,帶動RF-FEM需求大增,預期將包含低頻1套、中高頻1套、極高頻1套、毫米波6套。其中,低頻應會維持採用Skyworks的產品,中高頻、極高頻應會採用Broadcom的產品,而毫米波頻段尚未確定規格,經驗上看來以Broadcom贏面較大,但Qualcomm RF-360也非常有競爭力,未必沒有機會。但不論毫米波頻段RF-FEM最後是由誰出線,GaAs PA的代工廠都是穩懋,所以穩懋將立於不敗之地。 此外,我們認為就算Apple在毫米波頻段採用Broadcom的RF-FEM產品,還是會搭配Qualcomm QTM525毫米波AiP天線模組,供應鏈包括毫米波AiP天線模組封測廠日月光,以及AiP天線模組所需使用的BT載板供應商南電、景碩......等。 五、類載板(SLP) 由於iPhone 11系列的主板規格,與iPhone XR/XS/XS Max相同,且今年台系銅箔基板供應商以較積極的價格策略,從Panasonic手中搶下訂單,預估供貨比重達60~70%。由於廠商良率及產能規模經濟效益逐步提升,以及關鍵原物料成本下滑,預期SLP單價較去年下滑20~30%。 我們曾在2019年9月6日發表的「手機主板HDI、SLP規格升級,供應鏈受惠」獨家產業報告,指出2020年iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,預期主板規格將再度升級,OLED版本搭載4片SLP、堆疊成三層結構,且因應高頻傳輸需求,銅箔基板可能會採用更高階的材料,帶動每片銅箔基板ASP提升20~25%,預期SLP單價將較今年大幅提升(詳見【圖六】、【圖七】)。 【圖六】iPhone SLP單價預估 【圖七】iPhone SLP產值預估 目前台系SLP供應商中,以臻鼎-KY旗下鵬鼎供貨比重最高,預估在2019年7月擴產完成後,供貨比重將達30~35%;其次,華通、欣興供貨比重則在10~15%之間;至於景碩,則因良率低於同業,已逐漸退出iPhone SLP供應鏈。 六、天線軟板 由於異質PI(Modified PI)軟板技術趨於成熟,在Sub-6GHz頻段的損耗表現已不輸給LCP軟板,且材質彈性較佳、利於內部空間配置,故iPhone 11系列Cellular下天線維持LCP軟板,由日商村田(Murata)提供;上天線則改為Modified PI軟板,由臻鼎-KY、台郡分食訂單(詳見「嘉聯益驚爆裁員,LCP訂單轉向臻鼎-KY?」);嘉聯益則轉向爭取陸系品牌LCP軟板訂單。此外,iPhone 11支援Wi-Fi 6 (802.11ax),故Wi-Fi軟板升級為Modified PI材質,主要由臻鼎-KY供貨。 展望2020年,因iPhone全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,而Modified PI在毫米波頻段的損耗表現仍大幅落後於LCP,故有可能會採用更多LCP軟板,潛在供應商包括Murata、嘉聯益,另外臻鼎-KY、台郡的LCP軟板技術漸趨成熟,也有機會爭取到訂單。 七、軟硬結合板(Rigid-flex PCB) 5G手機的耗電量,較4G-LTE手機提高不少,故iPhone 12應會搭載更大面積的電池,同時電池模組軟硬結合板(Rigid-flex PCB)的需求也會隨之增加,台系供應商主要是華通、欣興。但要留意,如果New AirPods 2改採SiP封裝,對Rigid-flex PCB的需求將會減少,抵銷iPhone電池模組的需求增加。 也就是說,如果New AirPods 2確定保留Rigid-flex PCB設計,則Rigid-flex PCB的趨勢會較為明確,應持續關注未來發展,相關評論我們已發表在「New AirPods 2年底上市,供應鏈意見分歧」。 八、金屬機殼 儘管不鏽鋼機殼的材料成本較昂貴,且加工難度高,在產線上所需的時間至少增加30%,但因客戶砍價壓力沉重(詳見【圖八】),以及出貨規模下滑,2019年機殼供應商營收、毛利率皆面臨挑戰。 展望2020年,iPhone將全面支援5G Sub-6GHz及毫米波頻段,因毫米波的波長較短、易受障礙物阻隔,為避免天線遮蔽及訊號干擾的問題,不鏽鋼機殼及玻璃背板的設計會更加複雜,使金屬機殼的單價有機會提高。 【圖八】iPhone金屬機殼BOM Cost預估 定錨認為,金屬機殼供應鏈將在2019Q4進入業績谷底,2020Q1~Q2有平價版iPhone訂單加持、淡季不淡,2020Q3新款iPhone開始拉貨後,營收及毛利率有改善空間。此外,因不鏽鋼機殼的加工難度較高,設計又趨於複雜,預期多數訂單仍將下在鴻準、可成,鎧勝-KY很難搶到較具規模的訂單。 九、背光模組 台系背光模組業者瑞儀,過去曾是iPhone供應商,但在2018年因不願投資異形切割設備(有關iPhone XR的瀏海),正式退出供應鏈,由日商Minebea取代。隨著舊機種逐漸停產,iPhone佔瑞儀營收比重持續下滑,已不具影響力,未來的觀察重點在於Mini LED新產品的進度。 十、LCD Driver IC 目前iPhone LCD版本採用新思(Synaptics)提供的Driver IC,協力封測廠是頎邦,但2020年Apple可能會捨棄LCD、全面導入OLED,影響到Synaptics在頎邦的封測訂單。 而OLED版本過去是採用三星(Samsung)提供的Driver IC,但近年Apple雇用了許多前瑞薩(Renesas)員工,有可能是計畫在未來拉高京東方、LG在OLED面板的供貨比重,並採用自行設計的OLED DDI,這款晶片較有可能在台積電28nm製程投片,並由頎邦協助封測。 十一、Type-C 預期2020年iPhone將正式改為Type-C接口,由於Apple在2018年10月11日買下戴樂格(Dialog)的電源管理晶片(PMIC)事業,預期將會自製充電IC,故台系既有的充電IC設計公司偉詮電、昂寶-KY都沒有機會接到訂單。不過,在充電線材的部份,立訊旗下台系子公司宣德,可望接到訂單。 十二、散熱模組 由於iPhone 12將支援毫米波頻段,而目前Qualcomm推出的毫米波AiP天線模組有嚴重的發熱問題,儘管過去Apple一向是只採用石墨片散熱,但不排除iPhone 12會首度導入薄型均熱板(VC)。由於目前規格尚未定案,還無法得知誰會接到訂單,但薄型均熱板最大供應商雙鴻,以及現行iPhone石墨片供應商奇鋐,出線機率相對較高。

(詳全文)

2019-09-12