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。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。

隨著海運傳統旺季來臨，遠洋線運價觸底反彈，帶動貨櫃航運族群股價走強。過去一段時間，貨櫃航運業歷經破產及整併潮，產業秩序逐漸恢復穩定，但未來前景如何？我們從四大面向來觀察。 1. 全球二十大航商持續整併 2016年以來發生的重大破產及整併案如下： A. 中國遠洋併購中國海運。 B. 達飛航運 (MSC) 併購東方海皇及美國總統輪船 (APL)。 C. 韓進海運破產。 D. 赫伯羅特 (Hapag-Lloyd) 併購阿拉伯輪船 (UASC)。 預計未來一年內完成的重大整併案如下： E. 日本川崎汽船 (K. Line)、商船三井 (MOL)、日本郵船 (NYK Line) 三合一。 F. 馬士基 (APM-Maersk) 併購漢堡南美 (Hamburg Süd Group)。 歷經這波整併潮後，全球20大航商，將整併成13家，產業型態更趨近於寡佔市場。 2. 航商合組新聯盟 除了整併潮之外，航商也積極合組聯盟，希望能聯合控制運能，在2017年正式實施的三大聯盟，包括The Alliance、OCEAN、2M，合計市佔率達75.7% (詳見【表一】)，其中OCEAN在美洲線市佔率較高，2M則是在歐洲線擁有優勢。 【表一】貨櫃航運三大聯盟 3. 未交付船舶訂單佔總運力比例持續下滑 過去幾年，航商大量建造新船舶，導致產業運力過剩的問題，似乎逐漸緩解。根據市調機構Alphaliner統計，截至2017年7月8日，全球20大航商 (整併後為16家) 合計運能約1,774萬TEU，未交付船舶則有162萬TEU，佔比僅9.2%，較過去幾年大幅下滑 (詳見【圖一】)。 【圖一】二十大航商未交付船舶佔總運能比例 (單位：1,000 TEU) 4. Alphaliner上修2017年海運需求成長率 由於海運價格持續下跌，相較空運、鐵路，更具成本優勢，加上近年全球經濟表現溫和，終端市場需求並沒有特別強勁，廠商在沒有快速補貨的壓力下，更願意選擇以海運來運送貨物。 因此，市調機構Alphaliner在2017年5月，上修海運需求成長率至4.6%，並下修海運供給成長率至3%，為2011年以來，需求成長率再度大於供給成長率 (詳見【圖二】)。 【圖二】全球海運供需成長率 定錨觀點 今年初以來，因部份新船舶交付時程遞延，運能供需吃緊，遠洋線裝載率維持高檔，隨著海運旺季來臨，航商確實在醞釀調漲運價。 但各大航商手上仍有不少未交付船舶，儘管未交付船舶佔總運能比例下滑，絕對數字還是偏高，依然是不可輕忽的潛在風險，投資人應持續留意遠洋線裝載率，以及新船舶交付動態。

昨日發布「歐美大廠抵制華為事件評估」，獲得許多FB粉絲團、LINE群轉發，許多讀者私訊我們，表示對定錨的專業分析感到驚豔。今日我們來更深一層思考，若歐美大廠抵制華為，華為勢必要尋找備援方案，有沒有潛在受惠者？ 一、射頻元件 正如我們昨日在報告內提及，華為光通訊、無線基地台事業受創最深，很難找到備援方案，但在智慧型手機事業，只要能克服軟體、射頻元件、晶圓代工三大關鍵問題，仍有機會能站穩市佔率。 由於華為在中國境內銷售的手機，原本就不能使用Google的服務，既有的Android系統是採買斷模式也不受影響，而無法使用最新版Android系統，對消費者而言並不是什麼嚴重的問題。另一方面，晶圓代工領導廠商台積電也表示將繼續提供華為服務，雖然不排除未來受到美國政府壓力而轉向，但目前為止還不是問題。 因此，就目前已知資訊來看，最困難的問題可能是在射頻元件，但事實上，這也不是完全找不到備援方案。 LTE前端射頻模組(RF-FEM)主要包括PA、Switch、LNA三大模塊，台系IC設計業者立積擁有LTE Switch、LNA設計能力，聯發科旗下絡達擁有LTE PA設計能力，很可能會是本次抵制華為事件的潛在受惠者。當然，潛在受惠者的定義，是「有機會」、「沒把握」，在實際接到訂單以前，都只是想像空間。 立積是一家以Wi-Fi RF-FEM為核心產品的公司，同時也是華為Wi-Fi RF-FEM的供應商，公司在2015年3月、2016年4月陸續發表LTE Switch、LTE LNA並成功導入量產，2017年LTE LNA正式切入華為供應鏈，2018年LTE Switch以價格策略搶下華為訂單。若未來三大射頻元件廠商Skyworks、Qorvo、Broadcom都停止向華為供貨，海思在短期內也尚未掌握射頻元件設計能力，立積是華為唯一的選擇。   二、智慧型手機處理器 目前華為旗艦機種都是採用自家海思設計的麒麟系列處理器，中高階機種採用Qualcomm Snapdragon 700系列處理器，低階機種採用聯發科Helio P系列處理器，若Qualcomm停止向華為供貨，則聯發科的晶片有機會取得部份中高階機種的訂單。然而，雖然聯發科在5G前端射頻模組投入不少資源，但還是沒有較具競爭力的產品，這方面可能幫不上忙。 此外，ARM宣布加入抵制行列，儘管現有的處理器架構授權都是採買斷的方式，不會受到影響，但未來華為處理器架構升級會是很大的問題。要解決這個困境有兩種方式，一種是改變IP授權來源，另一種是向沒有被ARM禁止授權的公司購買處理器，前者是晶心科，後者是聯發科。   三、Wi-Fi基頻 目前華為手機Wi-Fi基頻晶片大多採用Broadcom的解決方案，但Broadcom已宣布加入抵制行列，未來華為可以轉向聯發科(旗下雷凌)、瑞昱購買Wi-Fi基頻晶片，其中聯發科的產品效能表現優於瑞昱。此外，Wi-Fi基頻晶片也需要RF-FEM搭配，由於Skyworks、Qorvo、Broadcom可能都會停止供貨，又回到第一段提到的立積。   四、濾波器 在高頻BAW濾波器，幾乎由Broadcom、Qorvo壟斷市場，很難找到備援方案；但中低頻SAW濾波器，台系石英元件廠台嘉碩在2016年入股韓國Sawnics公司，本身就是華為SAW濾波器供應商之一，若Skyworks、TDK......等業者停止向華為供貨，Sawnics必然是華為會考慮的選項之一。 然而，雖然台嘉碩過去曾量產過BAW濾波器，為客戶代工，但BAW濾波器的製程難度遠高於SAW濾波器，目前該產線已停止運作，因此對於5G手機所需BAW濾波器，台嘉碩目前暫無製造能力。   各位讀者要留意的是，這些潛在受惠者，在國際市場上的競爭之所以落後競爭對手，意味著他們的產品競爭力較為不足，只是在華為無法向國際大廠拿到料源的情況下，「有機會」被納入考量的潛在名單，並不表示華為一定會向這些廠商下單。此外，立積、台嘉碩的營運近況並不好，雖然市場近期可能會炒作轉單題材，但如果要買進，還是要多留意投資風險。 另外，要留意市場傳言聯發科將停止向華為供應晶片(參考新聞)，若此事為真，則前述分析關於聯發科的部份都會無法實現。