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誰動了美國5G半導體的奶酪?

2019-11-04 14:06 半導體行業觀察
關鍵詞:美國5G半導體

導讀:美國運營商要建設5G網絡,更多倚仗的是半導體芯片企業。

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圖片來自“123RF”

轟轟烈烈的中國5G終于正式拉開了商用帷幕,工信部和三大運營商在北京共同宣布啟動5G商用網絡,首批將有50個城市“嘗鮮”,隨后三大運營商給用戶開出的各檔5G套餐成為了人們熱議的焦點,刷屏狀態持續了一天。

雖然中國的5G網絡開始商用了,但這也僅僅是個開端,整個系統,特別是基站和網絡覆蓋還需要不斷成熟,從已經先于中國商用的韓國5G網絡使用情況來看,問題還是不少。不過,有問題是正常的,而且,這些也正是設備商,以及上游的半導體和芯片元器件廠商的商機所在,未來又可以大干一場了。

其實,相對于5G設備而言,上游的芯片和元器件相對來說要更成熟一些,現在的關鍵是相關芯片廠商如何幫助系統和設備,以及運營商,在網絡技術和部署上逐步成熟,在提升網絡覆蓋能力和性能的同時,降低功耗,以使5G系統盡快長大。

而在這方面,美國的半導體設備和芯片廠商無疑占有優勢地位。特別是基站用到的芯片元器件,相對于手機用的,性能要高出很多,如FPGA、ADC、DAC、光電器件、高性能的功率器件、電源管理、DSP、網絡處理器等,大多來自于美國的芯片廠商,其次是歐洲和日韓廠商。也正是因為如此,華為在過去的半年里,面對美國的禁運政策,受到了不小的影響。雖然目前形勢已經緩解,但問題并沒有完全解決。

而川普針對華為貿易政策產生的一個重要原因,就是后者的5G整體水平已經達到世界先進,甚至是領先程度。而昨天,中國轟轟烈烈的5G正式商用啟動儀式,肯定會在大洋彼岸的美國泛起波瀾,但恐怕商界和政界的反應和想法會有很大不同。

5G生意本該興隆

因為川普的貿易政策使得美國廣大半導體廠商苦不堪言,在本來就不好的產業大環境下,政策的干預使得它們的先進芯片不能賣給客戶,損失慘重。當然,最近形勢好轉了很多,部分美國廠商的芯片恢復了以往的供應,但過去半年的經歷,使得中美兩大市場的產業界都蒙上了一層焦慮的陰影,之后會怎樣,沒有人能夠完全預測清楚。

在一次媒體活動中,一位國際頂尖邏輯器件廠商的中國區高管很不情愿地談起了對華為的禁運,他的表情很是無奈且復雜,對川普的政策有點兒無話可說,這可以說代表了絕大多數先進半導體企業高層的想法和態度。

華為是中國5G的重要推動力量,特別是基站設備,相對于5G手機所用的芯片元器件,目前來看,基站需要的多數芯片很難實現自給,因為系統對這些芯片的性能、功耗、穩定性等指標的要求,比手機高多了,也正是因為如此,目前,華為一年要從美國進口約200億美元的芯片元器件。這其中,用到5G系統的比例越來越高,隨著中國巨大5G市場的鋪開,美國半導體廠商的錢景本來是很值得期待的。

在5G基站系統中,無論是BBU(基帶處理單元)、RRU(射頻單元),還是電源管理,或是存儲,以及系統之間的通信,都需要大量的高性能芯片和元器件,如FPGA、ADC、DAC、光電轉換、DSP、網絡處理器、網絡存儲、射頻收發器、PA、開關等等。在這些方面,德州儀器(主要提供高性能的模擬芯片)、ADI(高性能的ADC等)、Lumentum Holdings(光學元件)、博通(光電器件、網絡處理器和射頻器件)、美光(存儲器),以及Skyworks和Qorvo(這兩家是射頻芯片的主要提供商)等,都是華為的重要合作伙伴。

而從德州儀器最近公布的第三季度財報來看,營收和利潤出現了多年未見的同比下降,而且下降幅度明顯,一方面是因為全球產業不景氣,還有一個大家都比較關注的就是來自華為采購數量的大幅下滑,對其營收也產生了不小的負面影響,特別是在中國大力發展5G的當下,在相關設備方面的投資數額巨大,對高性能的模擬芯片需求迫切,而這正是德州儀器最擅長的,沒有抓住這塊蛋糕,哪家高管不心疼!

而從射頻芯片采購金額來看,2018年,華為自博通、Skyworks和Qorvo的采購金額合計高達25.5億美元,其中,自博通采購的手機和基站射頻芯片金額最高,達22.5億美元。在光電器件方面,美國的Finisar、Lumentum在高速光模塊領域優勢顯著,華為基站建設所需要的光模塊對它們的依賴度還是不小的。貿易限制對買賣雙方都產生了不小的負面影響,這種局面商家們都不希望看到。

臺灣元素

中國臺灣在全球半導體產業鏈當中占據著舉足輕重的位置,角色不可或缺,原因當然是晶圓代工,特別是行業老大臺積電,以及全球化合物半導體代工大廠穩懋,在行業內起著關鍵作用。

在美國對華為采取限制措施的時候,臺積電則站到了客戶一邊,保持著對華為海思正常的芯片供應,這使美國感到了不適。特別是占全球Fabless市場60%左右的美國IC設計廠商,如AMD、高通、賽靈思、英偉達等,大量芯片,特別是先進制程芯片,都是交由臺積電代工生產的,而這些廠商的先進芯片對于美國本土的5G建設至關重要。

這里要說明一下,5G已經不止局限在手機通信應用領域,由于其網速相對于4G有跨越式的提升,在未來逐步成熟以后,5G在物聯網,包括工業物聯網、無人駕駛汽車、車聯網、智慧城市、智能家居等應用領域都會發揮作用,所以,非常多的芯片企業,在不久的將來,都會與5G或多或少地聯系在一起。

在這種情況下,川普政府開始擔心其本土Fabless企業的芯片制造安全問題了。希望加強美國本土的芯片制造能力,并呼吁在本土建造更多的芯片制造廠,在這方面,臺積電也很受重視,川普希望其能在美國建廠。

關于這一話題,先前傳出,臺積電正與美國政府,特別是其國防部討論在美建立新廠的可能性,且臺積電近期與美方的討論越來越緊迫。對此說法,臺積電董事長劉德音昨天出席2019中國臺灣半導體產業協會(TSIA)年會受訪時表示,并沒有直接受到美國國防部的壓力,但確實有客戶在美國的公司收到美國防部的關心,盼客戶與國防有關的產品,都能在美國本土生產。

劉德音指出,由于國防與商業用途產品,許多部分是重疊的,且客戶國防生意占比非常小、僅千分之一,若在美國生產,服務與成本都是挑戰,客戶也擔憂將因此喪失競爭力,臺積電也在思考,如何替客戶解決這些問題,在保持其競爭力的同時,兼顧國防安全的考慮。

劉德音強調,臺積電以前評估過在美設廠,并與美國政府保持著溝通,但并沒有很積極的進行,短期內也不會考慮在美設廠,也沒有相關的收購計劃。

實際上,美國希望在其本土建設更多的先進晶圓代工廠,說是出于軍事安全考慮,這只是很小的一部分理由,更主要的原因是商業利益,以及整體科技領先水平方面的考慮,特別是在其意識到本國在5G方面已經不領先,甚至稍顯落后的情況下,更希望全方位地提升科技實力。

而晶圓代工和芯片制造就是這其中的重要一環,技術含量很高,而且這與川普希望提振美國本土制造業的愿望嚴絲合縫,自然會大力扶持。況且,全球晶圓代工業霸主臺積電位于臺灣地區,處在大中國的范圍內,又是華為的重要合作伙伴,這些都使其不適的感覺倍增。

但是,現在的問題是,像晶圓代工這種技術含量很高的制造業務,需要非常多的高水平藍領技工,而制造業大量外遷了幾十年,使得美本土比較稀缺高水平藍領技工(相信這在德國應該不是問題,在那里建廠肯定容易得多),在高水平的IC設計工作室,以及金融圈如魚得水的精英們,短時期內還難以填補這樣的空白。

除了臺積電,穩懋也是代工大廠,與臺積電不同的是,它主要生產化合物半導體芯片,主要是基于GaAs的射頻前端芯片,如PA、濾波器、混頻器等。目前,穩懋的主要客戶為博通(Avago)、Murata、Skyworks、紫光展銳等,特別是Avago,其射頻前端芯片大多都是交由穩懋生產的,而如前文所述,華為所需要的射頻前端芯片,多數都是來自于博通,因此,不光是臺積電,穩懋在過去很長的一段時間內,對于華為來說也是至關重要的。

華為海思自研芯片很久了,而且所涉獵的產品線越來越多,PA就是其中之一,特別是5G的上馬,對高性能的PA需求量巨大,但受限于貿易限制,從美企那里獲得高端PA的難度大了很多,因此,不得不自研5G PA,包括手機用和基站用的,這也間接地沖擊了穩懋的業務。

不過,這也怪不得華為,畢竟生意受到非市場因素的限制,是買賣雙方都不愿意看到的。而為了提升供應鏈安全,分散供應渠道,近幾天,有消息稱,華為海思自研的PA,很可能交由中國大陸的一家知名廠商代工生產。如果此消息不虛的話,無疑使得美國本土以外的5G半導體供應鏈又向更廣闊的空間擴展了一步。

美國的5G組網

美國運營商要建設5G網絡,更多倚仗的是半導體芯片企業,而不是設備商,因為美國本土的電信設備供給能力已經很弱了,全球排名靠前的,無論是中國的華為、中興,還是歐洲的愛立信、諾基亞,或是韓國的三星,都不是美國企業。因此,在不考慮華為和中興的前提下,美國5G網絡設備主要靠愛立信、諾基亞和三星提供,而這幾家設備商的上游芯片元器件供應商更多的來自美國,

這樣做,“安全性”似乎是提高了,但對于美國本土的半導體企業來說,并不是個好消息,因為中國的5G已經走在世界前列,且市場巨大。

更糟糕的是,華為手機在中國市場的占有率已經達到42%,在過去一個季度內的市場占有率提升速度達到了66%,而蘋果手機在中國市場的占有率在逐漸下滑,目前市占率已經不足6%,且蘋果手機今年沒有提供5G配置,要等到明年才有。

在今年半導體行業不景氣,明年逐漸回溫的情勢下,如果失去這樣一個廣大且發展潛力巨大的5G市場,對于眾多的美國芯片企業來說,真的是太可惜了。當然,大門并沒有關上,貿易緊張形勢有松動的趨向,一切還得看談判的結果。

結語

任正非說,5G只是小兒科,人工智能才是未來的革命性技術和應用。而美國看到其在5G領域沒有領先的情況下,對半導體供應鏈采取的措施,買賣雙方都是不愿意看到的,且對芯片主要供應方的美國企業來說,損失會很大。

綜上,到底是誰動了美國5G半導體的奶酪?目前來看,答案是:焦慮。


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