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。

不斷電系統(Uninterruptible Power System, UPS)的功能，是在發生停電或供電不穩時，自動將電源切換為內建電池，在短時間內維持裝置正常運作。由於UPS系統能穩定電壓，故能給予電子裝置保護作用，避免供電不穩造成內部元件損壞。 UPS系統主要可分為離線式(Off-line)、在線式(On-line)，以及介於兩者之間的在線互動式(Line-interactive)，三者結構不同，價格也有很大的差異。Off-line的結構簡單、體積小、重量輕，價格也便宜，但需要轉換時間，無法完全解決供電不穩定的問題，多用於PC；而On-line的結構較複雜，無須轉換時間，能完全解決供電不穩定的問題，但價格也較昂貴，多用於電信、醫療設備；而Line-interactive多用於Enterprise Server。 目前全球UPS市場規模約100億美元，成長動能來自Data Center及通訊基地台應用，主要廠商包括APC、Emerson、Eaton、Riello、華為......等，五大廠商合計市佔率超過70%。由於產業複合成長率只有5~6%，國際大廠為降低成本，開始逐漸提高委外釋單比種，但就算是委外比重最高的APC，釋出的代工訂單也只佔出貨量約5~10%，未來還有很大的提升空間。 以成本結構來看，UPS的主要成本是原材料，佔總成本約80%，包括鉛酸電池(23%)、變壓器(15%)、功率元件(15%)、機構件(12%)、線材......等，另直接人工與製造費用合計佔總成本15%。由於原材料佔成本比重高，鉛酸電池、銅、功率元件(MOSFET、IGBT)價格走勢，對成本會有相當程度的影響，但通常可以轉嫁給客戶，故毛利率得以維持穩定。 近期UPS產業最值得關注的議題，是鋰電池BBU在UPS的應用，以及鋰電池業者藉由BBU切入UPS市場的機會。雖然鋰電池UPS擁有許多優點， UPS大廠陸續開發出採用鋰電池的產品，體積大幅縮小，但價格是傳統鉛酸電池的4倍以上，未來若鋰電池UPS產品滲透率提高，將有助UPS市場規模成長幅度加快，但能否獲得客戶青睞仍有待觀察。 展望未來，UPS市場成長動能主要還是在Data Center佈建，對On-line UPS的需求，代工廠受惠國際大廠提高委外釋單比重，成長動能將優於產業平均值。此外，5G基地台採分散式架構，小型基地台(Small Cell)或將帶動對於低容量UPS的需求，而大型基站的佈建勢必也會需要On-line UPS支援，可望繼Data Ceneter建置需求之後，帶來新一波成長動能。 台系UPS廠商中，以旭隼、碩天較具代表性，其中旭隼100%承接ODM訂單，碩天則以品牌經營為主。 旭隼的客戶包括APC、Emerson、Riello......等一線大廠，以及眾多二線廠商，On-line UPS營收佔比較高，得以受惠Data Center、通訊基地台強勁需求，且主要客戶形成寡佔市場、競爭力強，營收成長展望佳。 碩天以品牌經營為主，主攻北美Off-line市場，成長動能主要來自國際大廠退出、市佔率提升，毛利率較旭隼高15%，但未來要參與Data Center、通訊基地台市場成長商機，勢必得切入On-line、Line-interactive市場，與國際大廠競爭，會是一項挑戰。 旭隼(6409) 營收結構：On-line UPS 40~45%、Off-line UPS 35~40%、Inverter 10~15%、Others 5~10%。 近年受惠APC提高委外代工比重(旭隼為APC獨家代工廠)，來自國際大廠訂單量逐年攀升，營收佔比從2016年15~20%，提高至2018年25~30%，並在2018Q2首度開始承接APC On-line UPS代工訂單，另有70~75%營收來自各地本土品牌客戶。因應中美貿易戰關稅問題，2018年將部份後段組裝產線搬回台灣，並未規劃在其他國家設廠。 公司已公佈2018年財報，營收114.08億元，YoY +15.7%，EPS 23.04元，市場共識2019年營收YoY +10~15%，EPS 25.00~25.50元。 碩天(3617) 營收結構：UPS 70~75%(On-line 5%、Offl-line 95%)，Others 25~30%。Data Center應用約佔30%。 主要經營CyperPower品牌，透過經銷商及零售商銷售，經銷商如Amazon、Alcatel、DMH......等，零售商如Bestbuy、Costco......等，另有少部份產品直接出貨給電信運營商，如AT&T、Verizon。由於Off-line UPS受到PC市場衰退影響，市場規模以每年3~5%的幅度萎縮，國際大廠陸續退出，導致碩天在北美地區市佔率穩定攀升，目前已位居第二大品牌。 2018Q3因應中美貿易戰，將位於深圳廠的部份後段組裝產線拆解，移至菲律賓生產，恐影響毛利率表現，但2019Q1毛利率應能回穩。 定錨預估，2018年營收83.37億元，YoY +6.9%，EPS 8.00元；2019年營收YoY +5~10%，EPS 8.50元。 2019/4/7更新 近期新普法說會，指出Data Center導入電池備援電力模組(Backup Battery Unit, BBU)的趨勢，引起投資界留意。由於BBU相較UPS有非常多優點，包括體積小、重量輕、能源使用效率高(DC to DC)、循環特性佳、壽命較長......等，故投資界開始思考BBU是否會取代UPS，成為Data Center的主要備援電力方案。 但定錨經過深入研究後，發現目前BBU相較UPS仍有許多顯著的缺點，包括鋰電池的成本遠高於鉛酸電池，以及充/放電管理較鉛酸電池複雜，因此終端客戶對於導入BBU的態度，仍有不少疑慮，尤其是對於性價比的考量。由於目前UPS市場主要由歐、美業者掌握，在BBU與UPS競爭趨於激烈的趨勢下，歐、美業者為強化成本優勢，應會擴大委外釋單給台系代工業者，這可能也解釋了旭隼承接APC訂單逐年成長的原因。 此外，UPS是一個非常完整的系統，包括儲能單元、電流轉換單元、充電器、電源管理系統......等，其中儲能單元主要採用鉛酸電池，但近期也開始有客戶洽詢採用鋰電池的產品，電流轉換單元主要功能則是交流轉直流電(AC to DC)，以及單相、三相電力的轉換，最後透過電源管理系統，達成電源保護及備援目的。為解決體積龐大及能源使用效率較低的問題，也發展出集中式、分散式架構，以及AC to DC、DC to DC的不同方案，儲能單元也可採用鋰電池。也就是說，雖然BBU是值得留意的新趨勢，也讓電池模組廠有機會加入資料中心備援電力市場的競爭，但UPS架構及鉛酸電池的效能也持續在進步，短期內BBU很難獲得壓倒性的優勢而躍居主流。 最後要留意的是，本次研究赫然發現，北美Data Center市場建置UPS的需求，並非以on-line UPS為主流，故碩天Data Center終端應用營收佔比約30%，且營收成長率超過20%，受惠程度高於原先預期，並推翻原先認為碩天只是受惠歐美大廠退出off-line UPS市場的看法。

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。

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。