(原標題:華為5G芯片只能當4G用,為什么?)
【文/觀(guān)察者網(wǎng) 呂棟 編輯/周遠方】
“因為這兩年多美國四輪制裁,限制我們5G手機,所以現在只能用4G,我們的5G芯片只能當4G用。”
7月29日晚上,華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東在P50手機發(fā)布會(huì )上的這番話(huà),讓外界期待P50系列仍保有少量5G機型的希望徹底破滅。在連續發(fā)布Mate20X、Mate30系列、P40系列、Mate40系列等多款5G手機后,華為5G終端不得不在美國制裁下走向盡頭。
P50發(fā)布會(huì )視頻截圖
根據余承東在發(fā)布會(huì )上披露的消息,P50系列將會(huì )搭載兩款處理:麒麟9000和高通驍龍888。
經(jīng)觀(guān)察者網(wǎng)梳理,驍龍888是高通首款集成5G基帶的旗艦級處理器,由于該公司僅獲得向華為供應4G芯片的許可,所以華為P50系列搭載“閹割版”的驍龍888 4G處理器并非不可能。
但麒麟9000的情況并不一樣。這款采用臺積電5nm工藝的SoC本身就集成5G基帶,并且以往搭載麒麟9000的Mate40系列和MateX2折疊手機均支持5G功能。
為什么P50搭載麒麟9000就無(wú)法支持5G?
市場(chǎng)上有觀(guān)點(diǎn)認為,可能是無(wú)線(xiàn)通信中的另一個(gè)關(guān)鍵部件——射頻芯片出了問(wèn)題。
觀(guān)察者網(wǎng)從業(yè)內人士處獲取的信息,也與上述觀(guān)點(diǎn)相同。
半導體咨詢(xún)機構“芯謀研究”企業(yè)研究總監王笑龍向觀(guān)察者網(wǎng)分析稱(chēng),在5G SoC仍有庫存的背景下,華為手機無(wú)法實(shí)現5G功能,唯一可能就是射頻模組出現問(wèn)題。5G手機需要專(zhuān)用的天線(xiàn)和射頻前端,雖然天線(xiàn)難不倒國內供應商,射頻收發(fā)華為也可以自研,但射頻前端模組仍需要依賴(lài)國外廠(chǎng)商。
華為方面對此不予置評。
“射頻前端決定終端通信模式”
在終端無(wú)線(xiàn)通信中,核心部件包括射頻模塊和基帶芯片,二者缺一不可。
其中,射頻模塊負責射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大,能夠將無(wú)線(xiàn)通信基帶信號轉換成一定的無(wú)線(xiàn)電射頻信號波形,并通過(guò)天線(xiàn)諧振發(fā)送出去;基帶芯片則是負責信號處理和協(xié)議處理。
國海證券2021年5月研報截圖
具體結構上,射頻模塊主要包括天線(xiàn)、射頻前端和射頻芯片,其在無(wú)線(xiàn)通信中扮演著(zhù)兩個(gè)重要的角色:首先是在發(fā)射信號的過(guò)程中,能將二進(jìn)制信號轉換成高頻率的無(wú)線(xiàn)電磁波信號;其次是在接收信號的過(guò)程中,能將收到的電磁波信號轉換成二進(jìn)制數字信號。
在模塊中,射頻前端又是電子設備信號收發(fā)的核心器件,發(fā)揮著(zhù)無(wú)線(xiàn)通訊系統“接收機”和“發(fā)射機”的作用。射頻前端芯片的性能直接決定了終端可以支持的通信模式,以及接收信號強度、通話(huà)穩定性、發(fā)射功率等重要性能指標,直接影響終端的通信質(zhì)量。
所以P50想要實(shí)現5G功能,只有基帶芯片并不行,還要有合格的5G射頻前端。
國海證券2021年5月研報截圖
觀(guān)察者網(wǎng)梳理,射頻前端芯片由濾波器、低噪聲放大器、功率放大器、射頻開(kāi)關(guān)等元器件構成。
射頻開(kāi)關(guān)(RFSwitch)用于實(shí)現射頻信號接收與發(fā)射的切換、不同頻段間的切換;
雙工器(Duplexer(由兩個(gè)濾波器組成))用于將發(fā)射和接收信號通路進(jìn)行隔離,從而保證接收和發(fā)射在共用同一天線(xiàn)的情況下能正常工作;
濾波器(Filter)用于保留特定頻段內的信號,而將特定頻段外的信號濾除;
低噪聲放大器(LNA)用于實(shí)現將接收通道的射頻信號放大;
功率放大器(PA)用于實(shí)現將發(fā)射通道的射頻信號放大。
射頻前端芯片架構
在過(guò)去十余年間,移動(dòng)通信行業(yè)經(jīng)歷了從2G到5G的重大產(chǎn)業(yè)升級,支持頻段數目持續增加,雙4G/全網(wǎng)通、五模/七模、十三頻/十七頻/三十頻、載波聚合、MIMO、全面屏成為智能手機標配。
這導致射頻前端器件數量和價(jià)值急劇增加。
數據更能直觀(guān)體現出變化:
2G時(shí)代手機頻段數是4個(gè),單機射頻前端器件總價(jià)值是0.8美元;
3G時(shí)代手機頻段數上升到6個(gè),單機總價(jià)值3.25美元;
然而到了4G時(shí)代,千元機頻段數就達到8-20個(gè),旗艦機頻段數在17-30個(gè),需要20-40個(gè)濾波器,10個(gè)開(kāi)關(guān),單機總價(jià)值量16-20美元;
而到了5G手機,頻段數達到50個(gè),需要80個(gè)濾波器和15個(gè)開(kāi)關(guān),單機總價(jià)值達25-40美元。
換句話(huà)說(shuō),相比于4G時(shí)代,5G時(shí)代的單機使用射頻前端數量大幅增加,“5G被引入智能手機,無(wú)疑讓已經(jīng)很復雜的射頻前端變得更加復雜”。
眾所周知,在美國制裁之下,目前凡是使用到美國技術(shù)的半導體企業(yè),不獲得許可,均無(wú)法向華為供貨。
在麒麟9000仍有余貨的背景下,華為不再推出5G手機有兩種可能:一是5G射頻前端已經(jīng)缺貨,二是想控制5G射頻前端的消耗速度。
射頻前端的設計復雜度持續增加
一直未攻克的難題
射頻前端,一直是華為一個(gè)未解的難題。
2020年5月,日媒拆解的華為Mate30零部件顯示,海思已經(jīng)實(shí)現處理器、通信半導體、天線(xiàn)開(kāi)關(guān)的自研,但射頻前端模塊仍來(lái)自日本村田制作所。
圖片來(lái)源:日本經(jīng)濟新聞
去年3月,在華為P40發(fā)布后,英國《金融時(shí)報》也對該機型進(jìn)行了拆解。
結果顯示,盡管華為在元器件方面很大程度上擺脫了對美國公司的依賴(lài),但比例并沒(méi)有降到零。P40的元器件主要采購自中國大陸和中國臺灣地區、韓國、日本等地,不過(guò)高通、Qorvo和思佳訊等美國廠(chǎng)商仍提供必要的射頻前端組件,而美光的NAND Flash已被三星的NAND Flash取代。
《金融時(shí)報》當時(shí)稱(chēng),華為雖然暫時(shí)已經(jīng)涉足射頻前端中最主要器件——功率放大器(PA)的研發(fā),期待5G中后期由海思自給,但射頻模組的研發(fā)耗時(shí)耗力,不能一蹴而就。另外,華為也還沒(méi)找到比思佳訊、Qorvo、高通等美國廠(chǎng)商之外更好的選擇。
“華為在單個(gè)手機設計周期內更換了許多美國組件,表現出了韌性。它繼續使用Qorvo和思佳訊的芯片也表明,打破對美國技術(shù)的依賴(lài)太難了。”研究公司Gavekal Dragonomics的技術(shù)分析師表示。
圖片來(lái)源:《金融時(shí)報》
觀(guān)察者網(wǎng)梳理發(fā)現,由于設計及制造工藝復雜、門(mén)檻極高,現階段射頻前端市場(chǎng)份額主要被美國的博通(Broadcom)、高通(Qualcomm )、思佳訊(Skyworks)、Qorvo和日本村田(Murata)、TDK公司等國外企業(yè)占據。
談到國產(chǎn)落后的原因,“芯謀研究”王笑龍向觀(guān)察者網(wǎng)分析指出,一方面,國際領(lǐng)先企業(yè)起步較早,底蘊深厚,在技術(shù)、專(zhuān)利、工藝等方面具有較強的領(lǐng)先性,同時(shí)通過(guò)一系列產(chǎn)業(yè)整合擁有完善齊全的產(chǎn)品線(xiàn),并在高端產(chǎn)品的研發(fā)實(shí)力雄厚。另一方面,大部分國際企業(yè)以IDM模式經(jīng)營(yíng),擁有設計、制造和封測的全產(chǎn)業(yè)鏈能力,綜合實(shí)力強勁。
射頻前端全球市場(chǎng)格局
“射頻芯片的技術(shù)核心是既要懂設計又要懂工藝和材料,從而行業(yè)壁壘很高。”2020年6月,新時(shí)代證券在研報中提到,國內企業(yè)起步晚,人才缺乏,在這個(gè)射頻領(lǐng)域處于落后位置是正常行業(yè)規律。
但在中美貿易摩擦后,自主創(chuàng )新政策的鼎力支持和國內手機品牌占有率持續增長(cháng)的背景下,國內供應鏈廠(chǎng)商已經(jīng)迎來(lái)重要發(fā)展機遇。
國海證券2021年5月的研報指出,
卓勝微在射頻開(kāi)關(guān)領(lǐng)域已達到國際先進(jìn)水平,在LNA和接收端射頻模組產(chǎn)品上也具備一定實(shí)力;在射頻PA領(lǐng)域,唯捷創(chuàng )芯目前已經(jīng)占據全球4G中低端PA市場(chǎng)的三成以上,濾波器國內主要有無(wú)錫好達、德清華瑩、天津諾思、云塔科技等,紫光展銳和韋爾股份同樣在細分領(lǐng)域具備一定技術(shù)實(shí)力,國內廠(chǎng)商未來(lái)有望上升至第一梯隊,擴大市場(chǎng)份額。
觀(guān)察者網(wǎng)今天就上述事項聯(lián)系卓勝微董秘辦公室,對方表示:不對評論任何競爭對手,也不會(huì )發(fā)布有關(guān)市場(chǎng)份額的信息。
國海證券2021年5月研報截圖
實(shí)際上,國產(chǎn)廠(chǎng)商想要實(shí)現突圍,并沒(méi)有那么容易。
王笑龍向觀(guān)察者網(wǎng)表示,從長(cháng)遠來(lái)看,模塊化集成化將會(huì )是5G射頻前端的發(fā)展趨勢。不斷縮小的單個(gè)芯片尺寸以及晶圓級封裝技術(shù),都將推動(dòng)高集成模塊化的設計。而目前國內射頻芯片廠(chǎng)商仍只是單點(diǎn)突破,無(wú)法獨立做出射頻前端模組。華為海思雖然可以自研射頻收發(fā)器件,但前端模組仍舊需要進(jìn)口。
2020年3月,頭豹研究院在一篇研報中提到:
中國當前僅有華為海思生產(chǎn)出5G射頻器件,其他射頻器件廠(chǎng)商仍停留在4G階段,且短期內難以量產(chǎn)5G射頻器件;少數企業(yè)已將自己生產(chǎn)的5G射頻器件送至華為實(shí)驗室驗證,但華為發(fā)現部分企業(yè)盜用國外射頻器件并宣稱(chēng)是自主研發(fā),真正有生產(chǎn)5G射頻器件能力的企業(yè)仍為少數。
頭豹研究院2020年3月研報截圖
不僅如此,新時(shí)代證券在研報中指出,中國大陸射頻前端產(chǎn)業(yè)目前在設計環(huán)節公司最多,5G射頻前端芯片的制造同樣是高度依賴(lài)海外,并且5G時(shí)代制造端材料和工藝有明顯的變化,化合物半導體和寬禁帶半導體材料將成為射頻芯片的主流,在該領(lǐng)域實(shí)現突破的企業(yè)將獲得龐大的國內射頻芯片制造訂單,占據先發(fā)優(yōu)勢。
“缺乏5G,無(wú)奈又明顯的弱點(diǎn)”
在5G手機已占國內手機出貨70%的時(shí)間點(diǎn),由于缺乏關(guān)鍵的通信元器件,華為推出“迄今為止最好的4G手機”,起售價(jià)為4488元,最高價(jià)為8488元。
雖然余承東表示“通過(guò)4G+WiFi6+AI技術(shù)用戶(hù)依然可以獲得更好的功耗和通信性能體驗”,但不會(huì )搭載5G技術(shù)和較高的定價(jià)策略,還是讓市場(chǎng)頗為驚訝。
市場(chǎng)調研機構StrategyAnalytics分析師吳怡雯向觀(guān)察者網(wǎng)透露,該機構最新消費者調研顯示,90%以上的中國受訪(fǎng)者希望他們的下一部智能手機支持5G,即使是入門(mén)級手機的買(mǎi)家也有同樣的期待。
“我們認為缺乏5G是P50系列無(wú)奈而又明顯弱點(diǎn)。另外,P50的起步價(jià)與上一代相比,上漲了10%左右,定價(jià)是偏高的。綜合考慮5G的缺失、更高的定價(jià)、以及發(fā)布的推遲,我們對P50今年的表現比較悲觀(guān)。即使是最樂(lè )觀(guān)的估計,我們估計也只有去年P(guān)40表現的一半。”她表示。
圖片來(lái)源:華為
事實(shí)上,從實(shí)際的供貨情況來(lái)看,華為在手機芯片上的備貨已無(wú)法支撐較高的出貨量。在此背景下,老對手蘋(píng)果、小米、OPPO、vivo等對華為留下的市場(chǎng)空缺展開(kāi)瘋狂爭搶。
根據第三方市場(chǎng)調研機構Canalys的最新數據,今年二季度,中國智能手機市場(chǎng)出貨量排名前五的廠(chǎng)商分別為vivo、OPPO、小米、蘋(píng)果和榮耀,華為七年來(lái)首次跌出市場(chǎng)前五,被歸為其他一欄。
從中可以看出,剝離出去的榮耀也正成長(cháng)為華為的強勁對手。7月26日,榮耀內部論壇發(fā)布通告,其援引第三方最新數據稱(chēng),榮耀手機在中國市場(chǎng)份額持續攀升,截至上周市場(chǎng)份額已上升至14.6%。
“榮耀獨立后,及時(shí)擴張了線(xiàn)下渠道,布局了供應鏈的資源,第二季度收獲其成果,另得益于市場(chǎng)對其暢玩20、50數字系列的認可,榮耀正式邁入了里程碑式的重要階段。但對于重返更高梯隊,榮耀仍有很大的提升空間。“ Canalys分析師Toby Zhu表示。
數據來(lái)源:Canalys
“從此次P50的定價(jià)來(lái)看,華為并不追求銷(xiāo)量的增長(cháng),而是希望保住旗艦產(chǎn)品的牌子和溢價(jià)”、“P50的發(fā)布也許是華為用來(lái)控制手機發(fā)布速度的一種方法,主要是為了讓外界看到它還在賣(mài)手機”,P50發(fā)布之后,市場(chǎng)上不乏這樣的觀(guān)點(diǎn)。
在沒(méi)有解決芯片問(wèn)題的前提下,華為靠P50保住市場(chǎng)份額已不現實(shí),但該公司仍將堅持之前提出的“1+8+N”生態(tài)戰略,1指手機,8指PC、平板、智慧屏、手表等8個(gè)輔入口,N代表其他智能硬件設置,而華為可以通過(guò)Hi Link協(xié)議以及鴻蒙系統將整個(gè)生態(tài)串起。
在P50發(fā)布會(huì )上,華為不僅發(fā)布了兩款V系列智慧屏新品、升級了HUAWEI Sound系列智能音箱,還發(fā)布并更新了包括小精靈學(xué)習智慧屏、華為兒童手表4 Pro、華為手環(huán)6 Pro、華為FreeBuds 4、華為MatePad Pro 12.6英寸等其他產(chǎn)品。
余承東在發(fā)布會(huì )上透露,截止7月29日,已經(jīng)有超過(guò)4000萬(wàn)用戶(hù)升級了Harmony OS 2.0,平均每秒鐘就有10個(gè)用戶(hù)升級,預計到今年年底,將有2億華為手機用戶(hù)升級Harmony OS。他還透露,從明年開(kāi)始,華為過(guò)去歷史上市的更老的機型如Mate 9系列、P10系列等,也都會(huì )陸續提供Harmony OS的升級。
但要想真正“不受制于人”,芯片仍是華為不可回避的話(huà)題。
觀(guān)察者網(wǎng)從接近華為的人士獲悉,華為將在芯片領(lǐng)域主動(dòng)轉型,進(jìn)軍IDM模式。所謂IDM模式,通俗來(lái)講就是從芯片設計到制造,再到包裝、測試一體化的生產(chǎn)模式。
該人士表示,轉型IDM模式對于華為來(lái)說(shuō)絕對是一件十分艱巨的事情,因為這種模式要公司具有強大的實(shí)力才有可能完成。目前能做到IDM模式的公司在全球也都只有少數,最典型的企業(yè)就是英特爾公司。
“選擇轉型IDM模式對華為來(lái)說(shuō),無(wú)疑是選擇了一條最難的路,但現在華為如果不突破,以后就將無(wú)路可走,越快實(shí)現IDM模式,就能越早掌握話(huà)語(yǔ)權。”該人士稱(chēng)。