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,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。

你可能也會喜歡

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。

(詳全文)

2018-03-10

聯發科切入蘋果供應鏈,有譜?

Apple與Qualcomm的專利訴訟案打得火熱,並拉攏Intel供應手機Modem晶片,市場也開始臆測,聯發科是否有機會切入iPhone供應鏈?定錨獨家為您分析。 《經濟日報》於2017年11月28日報導「聯發科搶進蘋果鏈 有譜」一文,分析過聯發科切入Apple供應鏈,存在四種可能性:手機Modem晶片、Modem技術IP授權、Wi-Fi ASIC、HomePod晶片。本文就以這四個項目,分別探討聯發科的競爭力,以及切入Apple供應鏈的可能性。 1. 手機Modem晶片 手機晶片主要分為應用晶片(Application Processor, AP)及基頻晶片(Baseband Processor, BP),前者主要負責手機內部應用程式的運算,後者主要負責手機與外界傳輸的處理,例如3G/4G、Wi-Fi......等。 在Qualcomm、聯發科的解決方案中,通常會把這兩部份整合成一顆SoC,但Apple但因缺乏Modem關鍵技術,儘管iPhone採用的AP晶片皆為自行設計,例如A11 Bionic,但BP晶片仍需向擁有Modem關鍵技術的廠商,如Qualcomm、Intel額外採購。 Apple在2017年推出之iPhone 8/8+、iPhone X,Modem晶片由Qualcomm、Intel分食,其中,Qualcomm版本採用Snapdragon X16 Modem晶片,支援Cat. 13/16 (Uplink/Downlink)規格;Intel版本採用XMM7480 Modem晶片,支援Cat. 12/13規格。 外界認為,此舉表明Apple有意降低對Qualcomm的依賴程度,也顯示Intel併購威睿電通及Infineon後,技術實力大增,近期更領先推出全球首款支援Cat. 19規格的Modem晶片XMM 7660,領先Qualcomm支援Cat. 18規格的最新產品Snapdragon X20。 然而,聯發科Modem技術大幅落後Qualcomm、Intel,目前主流產品Helio P23僅支援Cat. 7,Helio P30僅支援Cat. 7/13,預期要到2018H1推出的新款高階產品,才會支援Cat. 12/13,亦即採用聯發顆晶片的手機,網路傳輸速度將會較慢。 觀察Apple過去晶片採購策略,曾採用TSMC、Samsung雙供應商策略,但後續面臨消費者質疑不同版本的iPhone,功耗及效能存在差異,之後Apple就改採單一供應商策略。 此舉顯示,Apple在晶片採購策略,仍是以技術領先及供貨穩定為首要考量,不太可能自廢武功,遷就Modem技術實力較差的聯發科,故推測聯發科Modem晶片切入新款iPhone供應鏈的機率不大,但有可能取代Qualcomm供貨Modem規格較低的舊款iPhone。 2. Modem技術IP授權 主要是看上聯發科為全球「唯三」具備CDMA技術的公司。聯發科在CDMA 2000技術的關鍵專利,主要是來自威睿的授權,僅有少部份為自主研發。 然而,當年威盛集團採取「一魚兩吃」的策略,先是把威睿的CDMA 2000技術關鍵專利授權給聯發科,進行數十款CDMA晶片開發,後來再把這些專利轉賣給Intel。 也就是說,儘管聯發科有權使用這些CDMA 2000技術關鍵專利開發晶片,但這些關鍵專利目前已屬於Intel的資產,且Apple找聯發科尋求CDMA 2000技術專利授權,也只有短期的經濟效益,故發生機率也不高。 如果確實發生,雖然IP授權金對營收的貢獻度不顯著,但毛利率是相當不錯的,有助聯發科經營層達成毛利率逐季回溫的目標。 3. Wi-Fi ASIC 目前Apple採用Broadcom供應之Wi-Fi晶片,隨著Wi-Fi主流規格將從802.11ac轉進802.11ax,Broadcom也在2017年推出支援802.11ax規格的Wi-Fi晶片。 聯發科也積極佈局802.11ax規格的Wi-Fi晶片,預期產品推出時程不會落後Broadcom太多,未來Apple確實有可能在降低成本的考量下,將部份產品線的Wi-Fi晶片轉單聯發科,例如平價版HomePod,這部份我們留在下一段落解說。 4. HomePod晶片 目前智慧音箱市場由Amazon主導,市佔率高達70~80%,其次為Google,市佔率約20~30%,兩者都採用聯發科提供的智慧語音晶片,亦即聯發科目前在智慧音箱晶片市場居領先地位。 此外,智慧音箱市場兩大巨頭Amazon、Google,近期價格競爭非常激烈,站在Qualcomm的立場,全球智慧音箱年出貨量僅3,000~4,000萬台,且平均售價遠低於手機,市場規模不大,利潤又不好,應該不會想加入競爭,故聯發科獨大的地位在短期內非常穩固。 儘管智慧語音晶片是聯發科具市場主導地位,也是最有機會切入Apple供應鏈的產品,但參考Apple過去產品設計,主晶片多為自行設計,Wi-Fi晶片多採用Broadcom的解決方案。 因此,我們認為聯發科切入2018年版本的HomePod機率不高,除非未來Apple為抵抗Amazon與Google的價格競爭,推出平價版的HomePod,在降低成本的考量下,才有可能採用聯發科的Wi-Fi晶片。 綜合以上分析,定錨研究團隊對於聯發科切入iPhone供應鏈一事,持保守看法,各位讀者應慎思明辨,在閱讀多方不同觀點的資訊後,審慎做出判斷。

(詳全文)

2017-12-27

虛擬貨幣退燒,顯卡族群降溫

受惠挖礦熱潮推升顯示卡需求,兩大繪圖卡晶片龍頭NVIDIA、AMD,在2018Q1繳出亮眼的財報成績,國內板卡族群財報也非常亮眼,但隨著挖礦需求退燒,板卡族群的業績也開始面臨挑戰。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/5/27、2018/6/10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)」,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。 定錨研究團隊認為,板卡族群在2018年4~5月營收降溫,主要原因有二: 1. 比特幣價格在2017Q4創新高後,2018Q1一路走跌,雖然其他虛擬貨幣在2018Q1接棒演出,但在2018Q2仍後繼無力,導致挖礦需求大幅減緩。 2. NVIDIA新款GPU即將上市,顯示卡市場進入產品交替期,消費者抱持觀望態度。 也就是說,如果虛擬貨幣價格沒有起色,板卡族群業績短期內難以回溫,但未來仍有NVIDIA新款GPU可以期待。 而關於NVIDIA新款GPU上市時程,市場上眾說紛紜,主要版本有: 1. 預計7月份上市,採用Volta架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 2. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電12nm FinFET製程投片。 3. 預計7月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 4. 預計11月份上市,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 在「定錨產業週報2018/5/27號」中,我們認為NVIDIA較可能在2018年7月推出新產品 ── GeForce GTX 1180,採用Turing架構,以台積電7nm FinFET製程投片。 理由是,依照NVIDIA的技術藍圖推測,Volta架構應該是用在Data Center級的高階產品,且如果NVIDIA以12nm FinFET製程投片,則2018年底AMD推出以7nm FinFET製程投片的新款GPU後,NVIDIA很可能會因為製程落後而流失市佔率,等於這一代新產品只有約半年的壽命,所以NVIDIA必然會選擇以7nm FinFET製程投片。 但當時我們也補充,因為台積電7nm量產初期,多數產能都是供應Apple使用,NVIDIA很可能會搶不到產能,假使新產品如期上市,初期很可能會持續缺貨,直到2018Q4台積電7nm產能拉升後才會逐漸緩解,所以也不排除NVIDIA會直接選擇延後上市。 而根據NVIDIA CEO黃仁勳在Computex 2018釋出的訊息,我們在「定錨產業週報2018/6/10號」更新看法,認為NVIDIA新款GPU較可能在2018年9~10月上市。 這項修正,對於板卡族群有非常重大的意義! 前面提過,板卡族群營收降溫的原因,除了虛擬貨幣退燒以外,消費者在產品交替期的觀望態度也是主因之一,一但新產品上市時程延後,則空窗期就會拉長,預期板卡族群在2018Q2~Q3將面臨出貨量下滑、產品ASP下跌的衝擊,要到2018Q4才會逐漸有起色(詳見【圖一】)。 【圖一】技嘉、微星顯示卡出貨量預估 關於GeForce GTX 1180的效能及價格,我們維持先前的看法,預期GeForce GTX 1080效能較前一世代GeForce GTX 1080提升約60~70%,價格落在699美元附近,較前一代GeForce GTX 1080之599美元提高約20%。 而在挖礦需求退燒後,電競產品出貨佔比較高的微星,受惠NVIDIA新產品上市的程度,可望優於技嘉、撼訊。

(詳全文)

2018-06-20

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。

(詳全文)

2018-01-22