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Copyright (c) 2012 機(jī)電產(chǎn)品交易網(wǎng) . 版權(quán)所有 皖I(lǐng)CP備12004440號(hào)-2
前些天，在一次行業(yè)峰會(huì)上，中國(guó)信息通信研究院副總工程師史德年表示：中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)核心芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到23.6%，此外，國(guó)內(nèi)手機(jī)的國(guó)產(chǎn)屏幕占比穩(wěn)步提升，達(dá)到67.5%。
目前，國(guó)產(chǎn)手機(jī)已經(jīng)在中高端市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟，在2000~4000元的中端智能手機(jī)中，國(guó)產(chǎn)手機(jī)占比已達(dá)到90%~100%，在4000元以上的高端市場(chǎng)上，國(guó)產(chǎn)手機(jī)占比也從4年前的1.8%，提升至2018年的33.5%。
在此基礎(chǔ)上，史德年表示，智能手機(jī)核心芯片的國(guó)產(chǎn)化率，從2014年的11.9%，提升到了2018年的23.6%，增長(zhǎng)了一倍。
實(shí)際上，以上提到的智能手機(jī)核心芯片，主要就是指處理器，包括基帶和AP（應(yīng)用處理器）。
目前，中國(guó)大陸地區(qū)的手機(jī)處理器廠商主要包括兩家：一是華為海思，其研發(fā)的芯片都是供給自家手機(jī)的；另一家就是紫光展銳，其芯片主要針對(duì)中低端、高性價(jià)比的手機(jī)應(yīng)用。而史德年提到的中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)核心芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到23.6%，主要就是由這兩家廠商貢獻(xiàn)的，而它們的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，是來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣的聯(lián)發(fā)科和美國(guó)高通公司。
國(guó)金證券研究創(chuàng)新中心的數(shù)據(jù)顯示，2018下半年，華為海思率先使用臺(tái)積電7nm制程工藝推出了麒麟980芯片，在此基礎(chǔ)上，華為持續(xù)拉高其海思智能手機(jī)芯片自用比重，第四季度達(dá)78%（2018年前三季度為71%~73%），這使得海思在去年第四季度手機(jī)芯片出貨量環(huán)比增長(zhǎng)了23%，并一舉超越聯(lián)發(fā)科，拿下中國(guó)國(guó)內(nèi)智能手機(jī)主芯片23%的市場(chǎng)份額。而前文提到，中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)核心芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到23.6%。可見(jiàn)，其主要貢獻(xiàn)者就是華為海思，特別是麒麟980芯片。
圖1：全球主要手機(jī)芯片廠商2018年四個(gè)季度在中國(guó)市場(chǎng)的市占率（從左至右分別為第一、二、三、四季度）
除了采用自家的麒麟處理器之外，華為手機(jī)也采用高通和聯(lián)發(fā)科的產(chǎn)品。而隨著其自給率的提升，聯(lián)發(fā)科在不斷流失來(lái)自華為手機(jī)的處理器芯片訂單，從2018年第三季度的8%下滑至第四季度的6%，此外，聯(lián)發(fā)科也是OPPO手機(jī)處理器的主要供應(yīng)商，也在下滑，從去年第三季度的57%降至第四季度的39%。
而隨著海思麒麟處理器的崛起，高通在中國(guó)的市場(chǎng)份額也在下滑。因?yàn)槲丛谌ツ甑谒募径韧瞥?nm手機(jī)SoC，再加上失去蘋(píng)果手機(jī)基帶芯片訂單（目前已經(jīng)恢復(fù)供應(yīng)），除了在OPPO手機(jī)中的芯片份額仍有斬獲外（從去年第三季度的43%增長(zhǎng)至第四季度的61%），高通在華為，vivo、小米、蘋(píng)果智能手機(jī)中的芯片份額幾乎是在同步下降。國(guó)金證券的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：高通去年第四季度在中國(guó)的手機(jī)芯片出貨量環(huán)比下降4%，這種狀況在今年上半年也有延續(xù)。
圖2：四家芯片在各品牌手機(jī)份額的變化
紫光展銳方面，從圖2可以看出，在國(guó)內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)，其處理器芯片主要應(yīng)用于小米和vivo。雖然其市占率只有1%左右，與海思的23%差距較大，但由于其由低向高、穩(wěn)扎穩(wěn)打的穩(wěn)健發(fā)展策略，使得處理器芯片性能和功能不斷完善和提升，市場(chǎng)認(rèn)可度也在提升，在巨大的中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)，其發(fā)展前景是值得期待的。
麒麟980誕生記
在手機(jī)處理器方面，從2009年，海思推出第一款面向公開(kāi)市場(chǎng)的K3處理器開(kāi)始，一直到2018年推出麒麟980，華為海思花了10年的時(shí)間，僅麒麟980項(xiàng)目研發(fā)耗資就超過(guò)3億美元，其在2015年立項(xiàng)，包括聯(lián)合臺(tái)積電進(jìn)行7nm工藝研究、定制特殊基礎(chǔ)單元和構(gòu)建高可靠性IP、SoC工程化驗(yàn)證，最終定型、量產(chǎn)，前后投入36個(gè)月，1000多名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與工藝專(zhuān)家，5000多塊工程驗(yàn)證開(kāi)發(fā)板。
另外，在手機(jī)處理器研發(fā)方面，華為海思與三星、蘋(píng)果有所不同，后兩者設(shè)計(jì)芯片的重點(diǎn)是應(yīng)用處理器，而海思則更看重核心技術(shù)——基帶的研發(fā)。因?yàn)榛鶐酒锹?lián)系電信設(shè)備與手機(jī)的紐帶，而目前市場(chǎng)上雖然半導(dǎo)體IP很多，但要想買(mǎi)到手機(jī)基帶IP事比登天，要買(mǎi)也只能從高通那里買(mǎi)現(xiàn)成的基帶芯片，可見(jiàn)其研發(fā)難度之高，蘋(píng)果與高通的官司，相爭(zhēng)的核心點(diǎn)就是基帶。而要自己搞研發(fā)、創(chuàng)新，就需要大量的投入，特別是基礎(chǔ)性芯片研究。
2017年，華為研發(fā)費(fèi)用高達(dá)897億人民幣，大大超過(guò)蘋(píng)果和高通。過(guò)去10年，華為投入的研發(fā)費(fèi)用超過(guò)4000億元，位居世界科技公司前列。
下面看一下麒麟980是如何誕生的。
2004年10月，華為創(chuàng)辦了海思公司，它的前身是華為集成電路設(shè)計(jì)中心，正式開(kāi)啟了華為的手機(jī)芯片研發(fā)之路。
2009年，海思推出了第一款面向公開(kāi)市場(chǎng)的K3處理器，其定位與當(dāng)時(shí)的展訊、聯(lián)發(fā)科一起競(jìng)爭(zhēng)山寨市場(chǎng)，但并沒(méi)有用在華為自己的手機(jī)里。
2010年，蘋(píng)果自研的A4處理器用在了iPhone 4上，并取得了巨大的成功，這在一定程度上啟發(fā)了海思，于2012年推出了K3V2處理器，這一次用在了自家手機(jī)中，而且是旗艦機(jī)型。
之后，海思推出了第一款SoC——麒麟910，它第一次集成了海思自研的基帶Balong710。
海思后來(lái)推出的每一款麒麟系列處理器，都會(huì)配置在當(dāng)時(shí)的華為手機(jī)中，如麒麟910T用在了華為P7當(dāng)中，還有后來(lái)的Mate7和麒麟925，P8和麒麟935，Mate 9和麒麟960，Mate 10和麒麟970，以及麒麟980，而最新的麒麟985也呼之欲出，很可能在年底就會(huì)與我們見(jiàn)面。
2013年，華為收購(gòu)了德州儀器OMAP芯片在法國(guó)的業(yè)務(wù),并以此為基礎(chǔ)成立了圖像研究中心。從麒麟950開(kāi)始，海思的SoC中開(kāi)始集成自研的ISP模塊，這使得華為海思可以從硬件底層來(lái)優(yōu)化照片處理。
決定手機(jī)相機(jī)畫(huà)質(zhì)的并不是攝像頭的像素，而是圖像處理器和算法。從P9開(kāi)始，華為已經(jīng)躋身全球手機(jī)拍照的第一陣營(yíng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，P9系列銷(xiāo)量超1200萬(wàn)部，自研ISP發(fā)揮了重要作用。
海思芯片經(jīng)過(guò)數(shù)代的發(fā)展，特別是在麒麟960之后，進(jìn)步顯著，其諸多性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了高通驍龍等旗艦芯片的性能指標(biāo)。
而真正引爆市場(chǎng)的就是海思于2017年推出的麒麟970。麒麟970是華為首個(gè)人工智能移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)，也是業(yè)界首個(gè)集成NPU硬件單元的移動(dòng)處理器，包含8核CPU、12核GPU、雙ISP、LTE Cat18 Modem以及HiAI移動(dòng)計(jì)算架構(gòu)。麒麟970基于臺(tái)積電10nm工藝，集成了55億個(gè)晶體管，功耗降低了20%。相比于傳統(tǒng)的智能手機(jī)芯片，麒麟970在處理用戶需求、指令時(shí)，可以用更高的能效比、更快的速度、更短的時(shí)間來(lái)完成任務(wù)，為用戶節(jié)省更多的時(shí)間。
2018年，華為正式迎來(lái)了麒麟980，性能比麒麟970又有了顯著的提升。麒麟980是全球首個(gè)采用臺(tái)積電7nm制程的手機(jī)芯片，集成了69億個(gè)晶體管，性能和能效得到了全面提升。對(duì)比麒麟970，其性能提升75%，能效提升58%。
不只是處理器芯片
手機(jī)里用到的芯片很多，主要部分可分為：處理器（基帶+AP），存儲(chǔ)器（DRAM和NAND Flash），電源管理，以及RF前端芯片。另外，還有Wi-Fi和生物識(shí)別芯片等。
圖3：智能手機(jī)中的主要芯片
而以上這些主芯片，大部分市場(chǎng)都被非中國(guó)大陸的國(guó)際大廠把持著，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品很少能打入幾大品牌手機(jī)供應(yīng)鏈。
這一狀況似乎在悄然發(fā)生著改變。前文談到，華為海思的手機(jī)處理器芯片占據(jù)了本土供應(yīng)鏈23%的市場(chǎng)份額，在此基礎(chǔ)上，該公司自行研發(fā)的電源管理、協(xié)處理器、Wi-Fi等芯片正在積蓄力量，且已經(jīng)在成熟產(chǎn)品當(dāng)中應(yīng)用了。
以最近營(yíng)銷(xiāo)火爆的華為P30為例，該手機(jī)的處理器SoC依然是麒麟980，此外，我們看到，其內(nèi)部多款主芯片，都是由海思自行研發(fā)的，特別是電源管理和RF、Wi-Fi部分，海思通過(guò)多年的技術(shù)積累，產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到了成熟的程度，具體到P30，其用到了編號(hào)為Hi6421和Hi6422的電源管理芯片，編號(hào)為Hi6H01S和Hi6H02S的LNA（低噪放），編號(hào)為Hi6363的RF收發(fā)器，以及編號(hào)為Hi1103的Wi-Fi/藍(lán)牙芯片。
以上這些海思自研的芯片在P30所有主芯片BOM成本當(dāng)中的比重可以說(shuō)是前所未有的，相信這也是國(guó)內(nèi)其它幾家品牌手機(jī)在短期內(nèi)很難達(dá)到的。
而手機(jī)廠商自研芯片也在成為一種趨勢(shì)，除了華為之外，小米的芯片團(tuán)隊(duì)也在積蓄力量，但目前的發(fā)展情況似乎不太順利。此外，有消息稱(chēng)OPPO也在組建手機(jī)芯片團(tuán)隊(duì)。而國(guó)外的蘋(píng)果和三星的手機(jī)芯片研發(fā)實(shí)力已經(jīng)非常成熟，也一直是我們學(xué)習(xí)和追趕的目標(biāo)。
差距依然很大
一部智能手機(jī)中，除了以上提到的主芯片之外，還包括攝像頭芯片、顯示/觸控芯片、指紋識(shí)別芯片等。另外，部分智能手機(jī)也會(huì)搭載專(zhuān)用的音頻芯片、用于圖像處理的DSP芯片、虹膜識(shí)別芯片、感光芯片、協(xié)處理芯片等。
國(guó)外芯片供應(yīng)商在主要手機(jī)芯片領(lǐng)域，例如SoC、存儲(chǔ)、射頻、攝像頭等，處于領(lǐng)導(dǎo)或領(lǐng)先位置。中國(guó)在處理器以外的芯片方面的自給率還很低。
國(guó)內(nèi)手機(jī)芯片相關(guān)的從業(yè)公司中，從行業(yè)影響力來(lái)看，僅少數(shù)公司在部分領(lǐng)域取得了突破，例如海思的麒麟芯片、匯頂?shù)闹讣y識(shí)別芯片等，多數(shù)公司仍扮演著各自領(lǐng)域的中低端產(chǎn)品或服務(wù)供應(yīng)商的角色，整體上與業(yè)界先進(jìn)水平差距較大，這些公司在技術(shù)和資金密集的半導(dǎo)體行業(yè)的激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中謀求發(fā)展的難度也較大。它們的整體實(shí)力相對(duì)薄弱，追趕國(guó)際先進(jìn)水平任重道遠(yuǎn)。
另外，國(guó)內(nèi)多數(shù)手機(jī)芯片廠商起步較晚，業(yè)務(wù)起始于國(guó)際廠商逐步放棄的中低端市場(chǎng)，這決定了它們?cè)谑袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中必須采取薄利多銷(xiāo)的策略，價(jià)格戰(zhàn)成為最常用的手段。低端產(chǎn)品、低價(jià)、低毛利，這樣的商業(yè)模式不利于在芯片行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
除了要提升自身研發(fā)實(shí)力之外，本土的手機(jī)芯片廠商也需要更多的機(jī)會(huì)，而隨著我們不愿意看到的貿(mào)易壁壘高起，客觀上給本土芯片廠商提供了更多的發(fā)展空間和機(jī)會(huì)。而隨著手機(jī)廠商越來(lái)越深地向芯片領(lǐng)域滲透，以及本土越來(lái)越多的模擬芯片創(chuàng)業(yè)公司崛起，特別是手機(jī)RF前端PA、濾波器等廠商的涌現(xiàn)，以及以長(zhǎng)江存儲(chǔ)和合肥長(zhǎng)鑫為代表的本土存儲(chǔ)器廠商產(chǎn)品的成熟與量產(chǎn)，將會(huì)進(jìn)一步提升本土手機(jī)芯片的市占率，爭(zhēng)取更多的主動(dòng)權(quán)。
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