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1、 5G 終端產業白皮書(2019 年) 智庫電子信息研究所 通信產業報 2019 年 11 月 前言前言 2019 年 6 月,工業和信息化部正式發放 5G 商用牌照,標志著我 國進入 5G 商用元年。5G 產業體系龐大,主要包括網絡基礎設施、 5G 終端設備以及相關應用三個領域, 其中網絡基礎設施建設和 5G 終 端行業是當下電子信息制造業的增長點。5G 終端作為 5G 應用的關 鍵平臺和控制中心,新計算、新存儲、新顯示、人工智能等新興技術 的集大成者,必將成為 5G 產業發展的關鍵核心。 針對當前 5G 終端產業存在商業模式待探索等發展中問題,為加 快推動我國 5G 終端產業化、促進 5G
2、 應用快速落地,智庫電子 信息研究所和通信產業報編寫了5G 終端產業白皮書(2019 年) 。 本白皮書梳理了 5G 產業發展概況、5G 終端新特性以及終端產業發 展的現狀與特點,分析了 5G 終端芯片與關鍵元器件、操作系統、關 鍵配套器件、 整機設計與制造以及設備應用與服務等產業鏈環節的創 新進展與市場格局,并對一年來 5G 終端產業熱點進行解析。在此基 礎上,總結了 5G 終端產業發展面臨的問題及挑戰,并提出了若干措 施建議,以期為我國 5G 終端產業發展和相關政策制定提供參考支撐 材料。 本報告內容由溫曉君、陸峰、張甜甜、陳炎坤參與撰稿。 智庫電子信息研究所智庫電子信息研究所 2019
3、年年 11 月月 I 目目 錄錄 一、5G 產業整體發展概況 . 1 二、5G 終端產業綜述 . 3 (一)5G 終端新特性 . 3 (二)5G 終端產業發展特點 . 5 三、5G 終端產業鏈主要環節發展現狀 . 15 (一)芯片與關鍵元器件 . 16 (二)操作系統 . 23 (三)關鍵配套器件 . 27 (四)整機設計與制造 . 30 (五)應用與服務 . 34 四、熱點事件解析 . 36 (一)我國首次 5G+VR+4K 春晚直播 . 36 (二)工信部正式發放 5G 商用牌照 . 36 (三) 鼓勵外商投資產業目錄(2019 年版) 發布 . 37 (四)華為發布我國首款 5G 手機
4、. 38 (五)5G Soc 芯片“首發”之爭 . 39 (六)高通推出驍龍 X55 5G 芯片套片 . 40 五、我國 5G 終端產業面臨的問題及挑戰 . 40 (一)基帶芯片技術產業化有待完善 . 40 II (二)中高頻器件發展存在滯后 . 41 (三)終端應用處于商業探索階段 . 41 (四)行業級應用開發平臺不完善 . 42 六、5G 終端產業發展的措施建議 . 42 (一)突破 5G 關鍵核心技術,加快中高頻器件產業化 . 42 (二)加強產業鏈上下游協同,推進產業生態體系構建 . 43 (三)加快行業應用場景挖掘,推進地方示范基地建設 . 43 (四)推動消費端多形態終端發展,加
5、快 5G 終端普及 . 44 1 一、一、5G 產業整體發展概況產業整體發展概況 第五代移動通信(5G)是個人應用向行業應用跨越的轉 折點,主要有三大應用場景增強型移動寬帶(eMBB) 、 超可靠低時延(uRLLC)和海量物聯(mMTC) 。5G 采用高 低頻段(6GHz 以下低頻段以及 25GHz 以上高頻段)搭配的 部署方式,以低頻段(Sub-6GHz 頻段)滿足物聯網場景的廣 覆蓋需求,以高頻段(毫米波頻段)滿足移動互聯網的高速 率需求。 圖圖 1.1 全球全球 5G 標準必要專利族統計情況標準必要專利族統計情況 數據來源:智庫整理,數據來源:智庫整理,2019 年年 10 月月 201
6、7 年 12 月, 國際標準化組織 3GPP 宣布 5G 非獨立組 網 (NSA) 第一版 NR 標準正式凍結, 該標準的完成是 5G 全 面發展的重要里程碑,為建立全球統一標準的 5G 生態系統 2 打下堅實基礎。 2018 年 6 月, 3GPP 全會宣布獨立組網 (SA) 第一版標準功能凍結,其標志著 5G 已經完成首階段全功能已經完成首階段全功能 標準化工作,標準化工作, 5G 網絡建設進入全面沖刺階段網絡建設進入全面沖刺階段。 據統計, 截至 2019 年 6 月,全球 5G 標準必要專利數量排名中,中國兩大 廠商華為和中興分別位列第一名(有 2165 項)和第三名(有 1424 項
7、) 。我國 5G 標準必要專利族的全球占比超過 35%, 標準立項數目居全球首位。 圖圖 1.2 5G 產業框圖產業框圖 5G 產業化準備基本就緒。產業化準備基本就緒。5G 產業鏈環節主要包括 5G 基站系統和網絡架構的基礎設施、5G 終端設備以及相關應 用三大領域。 2019年6月, 工業和信息化部正式向中國電信、 中國移動、中國聯通、中國廣電發放 5G 商用牌照。商用牌 照的發放標志著我國進入 5G 商用元年,對我國 5G 產業鏈 的統一步調、協同發展具有重要意義。截至 2019 年 9 月,我 國三家基礎電信運營商已在全國開通 8 萬余個 5G 基站,預 計到 2019 年底,首批開通
8、5G 的城市將達到 50 個,包括四 3 個直轄市、全部省會城市和部分計劃單列市,2020 年開始在 地級市部署。5G 終端核心芯片方面,高通、華為海思等廠商 已經推出其首款 5G 基帶芯片高通 X50 和巴龍 5000, 初期實 現 5G 聯網的終端設備方案采用驍龍芯片外掛 X50 或是麒麟 芯片外掛巴龍 5000。隨著 5G 基站的相繼部署和 5G 基帶芯 片的成功商用,5G 終端已見首批量產產品,5G 產業化準備 基本就緒。 二、二、5G 終端產業綜述終端產業綜述 (一)(一)5G 終端新特性終端新特性 圖圖 2.1 5G 終端通信模塊示意圖終端通信模塊示意圖 1、多模多頻帶來、多模多頻
9、帶來 5G 基帶芯片設計高難度基帶芯片設計高難度 5G 新增通信頻段和模式使得 5G 基帶芯片基帶芯片集成難度巨 大。一方面,5G 終端不僅需要實現 5G 新頻率的通信,同時 需要兼容 2G3G4G 網絡,目前國內 4G 手機所支持的模式 已達到 6 模,5G 終端的基帶芯片至少需要支持 7 模;另一 方面, 5G 基帶芯片需要多頻段兼容, 設計復雜度更甚, 3GPP 4 制定的 5G NR 頻譜共有 29 個頻段,需要支持不同國家和地 區的不同頻段。 2、5G 終端對射頻器件設計提出更高要求終端對射頻器件設計提出更高要求 5G 高頻段對射頻器件的基礎材料研發、濾波器及功放 等元器件設計提出了
10、更高要求?;诘壊牧系墓Ψ牌骷?更適于 5G 射頻電路的高頻、高功率工作狀態;適用于高頻 的體聲波濾波器取代 4G 時代常用的聲表面波濾波器;在天 線方面, 在天 線方面, 5G 終端設備采用 Massive MIMO 天線技術, 天線數 量進一步上升,以滿足 5G 高速、大容量信號的有效傳輸。 3、5G 終端高功耗特性帶來續航力新挑戰終端高功耗特性帶來續航力新挑戰 5G 終端相比于 4G 終端功耗顯著增加。 基帶芯片的多兼 容模式、倍數級高功率射頻器件的使用以及天線數量的增加 是導致 5G 終端功耗增加的主要因素;另一方面,終端設備 趨于采用更高分辨率、更大尺寸的顯示屏,其中高分辨率視
11、頻的輸出會大幅增加 CPU 和 GPU 處理器的工作量,同時大 尺寸的顯示屏也勢必增加背光燈的使用數量,是設備功耗上 升的另一個原因。 因此, 5G 終端對低功耗器件設計以及電源 管理芯片性能要求進一步提高。 4、三大應用場景釋放、三大應用場景釋放 5G 終端生態新價值終端生態新價值 不同于 4G 時代智能手機一枝獨秀的終端局面, 5G 優異 的性能將催生多領域定制化終端,促進人類生產、生活等交 5 互方式的升級。5G 超大帶寬、超可靠低時延、海量互聯三大 特性促使其與教育、醫療、工業、文化、消費等領域不斷融 合,催生出超高清視頻、網聯汽車、工業機器人、智慧醫療 終端等行業級 5G 終端。 超
12、大帶寬超大帶寬使得虛擬現實、超高清視頻得以流暢、低延時 地展現在消費者面前,促進其載體終端在教育、醫療、文娛 等多領域的快速發展。超可靠低時延超可靠低時延特性使得車聯網、遠程 醫療等對實時性要求極高的行業領域催生出穩定可控的操 作平臺。海量物聯海量物聯使得工業互聯網、智慧城市等擁有能進行 物與物溝通的海量智能硬件。5G 的優良性能使得其在消費 端和企業端相繼落地,極大地推進了移動通信技術的應用范 圍,并為相應行業帶來技術產品和商業邏輯方面的巨大變革。 (二)(二)5G 終端產業發展特點終端產業發展特點 1、首批次、首批次 5G 旗艦產品已形成規模量產旗艦產品已形成規模量產 2019 年 5G
13、終端產品相繼推出,首批次產品已形成規模 量產。華為、三星、小米、OPPO、vivo 等知名廠商相繼發布 量產 5G 手機。截止 2019 年 9 月,我國共發布 18 款 5G 手 機,出貨量達到 78.7 萬。雖然 5G 手機出貨量占比不到手機 總體市場的 1%, 但隨著各大運營商 5G 網絡的逐步完善和首 批 5G 手機所培養的用戶初步認知,5G 手機預計在 2020 年 將有較快增長,據 IDC 預測,2020 年 5G 手機出貨量將達到 6 智能手機出貨量的 8.9%,出貨量為 1.235 億部。Canalys 預 測2023年5G智能手機出貨量將占到智能手機出貨量的50% 以上,首超
14、 4G。其中,中國將占據 5G 智能手機出貨總量的 34%,北美占 19%,亞太其他地區占 17%。 2、我國自主產業體系逐步破除壟斷堅冰、我國自主產業體系逐步破除壟斷堅冰 我國在核心芯片、操作系統、關鍵配套器件等終端產業 關鍵環節國產化水平不斷提升。核心芯片方面,國產 5G 芯 片研發能力和商用化速度大大提高,目前國產基帶芯片已推 出華為巴龍 5000 和紫光展銳的春藤 510, 且華為推出的麒麟 990 5G 芯片是世界首款集成 5G 基帶的商用 SoC。操作系統 方面,華為推出分布式微內核的鴻蒙操作系統,該系統可適 配手機、電視、智能汽車等多種終端設備,有望借助 5G 契 機打破安卓和
15、iOS 長期壟斷局面。屏幕方面,柔宇科技全球 首條類六代全柔性顯示屏大規模量產線已于 2018 年 6 月點 亮;京東方投產多條 6 代 AMOLED 生產線,其高端屏幕已 商用于華為新款 Mate 系列手機。國產 OLED 屏幕從質量到 產能都有大幅上升,有望打開屏幕市場新局面。我國 5G 終 端自主產業體系不斷完善與發展,將逐漸打破國外行業巨頭 壟斷市場的格局,加快我國 5G 終端產業的發展步伐。 3、5G 賦能終端設備實現智能轉型升級賦能終端設備實現智能轉型升級 5G 終端作為 5G 應用的關鍵平臺和控制中心, 給傳統終 7 端設備與人工智能等新興技術融合落地提供了物理實現基 礎, 為傳
16、統終端產業注入了全新的活力。 一方面, 5G 高速、 低時延的網絡傳輸特性為終端設備獲取云端人工智能平 臺強大算力提供有效保障, 賦能傳統終端向輕量化和無線 化演進。另一方面,人工智能技術通過 5G 高速網絡獲取 海量數據基礎, 通過智能算法有效實現終端設備的軟硬件 加速以及軟硬件資源的合理分配。終端智能化升級為消費 者帶來全新交互體驗,開啟 5G 智慧終端的更多可能。5G 超 高的網絡傳輸速度使得云存儲、超高清視頻直播、文件分 享成為常態,保證用戶極佳的終端影音體驗;有效解決傳 統虛擬現實終端由于網絡延遲帶來的眩暈不適,并實現高 速云端智能渲染。 終端智能化升級將催生更多終端新形態, 為生活
17、、生產等多種場景提供更多元化的體驗。 4、基于、基于 5G 終端的行業應用逐步落地終端的行業應用逐步落地 行業級終端是 5G 與垂直行業融合的重要切入點。隨著 5G 網絡設備建設的逐漸完善,5G 終端業務開始向各垂直產 業延伸拓展。隨著面向 eMBB 場景的消費級 5G 終端的逐漸 落地,面向 uRLLC 和 mMTC 兩大場景的行業級終端應用開 始呈現,如遠程醫療、遠程教育、智慧城市、智慧交通等 多種行業行實現落地。5G 網絡超大帶寬和超可靠低時延 特性使其在遠程會診、 遠程手術和遠程救援等醫療領域得 8 到應用, 能夠支持遠程高清會診和醫學影像數據的實時共 享,提升診斷準確率和指導效率,降
18、低患者就醫成本,緩 解偏遠地區醫療設施不完備的壓力;5G 網絡超大帶寬助 力實時遠程教育成為現實,為促進教育公平、優質教育資 源共享提供了切實解決方案;5G 網絡連接云計算平臺、 大數據平臺、視頻云平臺以及指揮調度平臺,為智慧城市 構建起智能城市感知系統和決策系統。5G+北斗為自動駕 駛汽車提供全天候、全天時、高精度的定位與導航,實現 毫秒級時延和厘米級定位, 同時車與車之間的快速雙向通 信使得行車路線規劃更加合理和智能。 5、央地聯動的產業政策趨于完善、央地聯動的產業政策趨于完善 自工信部 2018 年 12 月確認 5G 頻段分配以來,全國范 圍的 5G 試驗大規模展開,中央相繼發布 5G
19、 通信標準和促 進 5G 基礎設施建設等相關文件, 地方政府也陸續開展 5G 基 礎設施規劃和 5G 應用試點布局。2019 年上半年,地方政府 發布的政策主要面向 5G 網絡基礎設施建設,下半年則偏重 于 5G 產業發展與應用,其中將突破 5G 關鍵核心技術和 5G 終端產業發展作為重點。 9 表 2.1 5G 終端產業發展相關政策 發布時間發布時間 政策或標準政策或標準 發布機構發布機構 政策內容政策內容 2017.11.15 關于第五代 移動通信系統 使 用3300- 3600MHz和 4800-5000MHz 頻段相關事宜 的通知 工業和信息 化部 通知結合我國無線頻率的使用情況,確定
20、 了 5G 系統的使用頻率系統的使用頻率,可以實現兼顧 5G 系 統覆蓋和大容量的基本需求。 2017.11.21 關于組織實 施 2018 年新一 代信息基礎設 施建設工程的 通知 國家發展改 革委 通知指出為加快推進“寬帶中國”戰略實 施,有效支撐網絡強國、數字中國建設和數字 經濟發展,我國將繼續組織實施新一代信息基 礎設施建設工程。其中重點支持 5G 規模組網 建設及應用示范工程 規模組網 建設及應用示范工程,指標要求包括明確在 6GHz 以下頻段, 在不少于 5 個城市開展 5G 網 絡建設,每個城市 5G 基站數量不少 50 個,形 成密集城區連續覆蓋;全網全網 5G 終端數量不少
21、于 終端數量不少 于 500 個個;向用戶提供不低于 100Mbps、毫秒 級時延 5G 寬帶數據業務;至少開展 4K 高清、 增強現實、虛擬現實、無人機等典型 5G 業務 及應用。 2019.6.30 鼓勵外商投 資 產 業 目 錄 (2019 年版) 國家發展改 革委、商務 部 目錄較大幅度增加鼓勵外商投資領域。全 國目錄新增或修改條目80%以上屬于制造業范 疇,支持外資更多投向高端制造、智能制造等 領域。新增條目包括 5G 核心元組件、集成電 路用刻蝕機、芯片封裝設備、云計算設備 核心元組件、集成電 路用刻蝕機、芯片封裝設備、云計算設備等。 數據來源:智庫整理,數據來源:智庫整理,201
22、9 年年 10 月月 10 表表 2.2 5G 終端產業我國重點省市相關政策終端產業我國重點省市相關政策 發布時間發布時間 省市省市 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 2019.9.27 上海市 上海 5G 產業發 展和應用創新三年 行 動 計 劃 ( 2019- 2021 年 行動計劃 指出結合開展 5G 垂直行業應用 標桿項目和創新應用示范基地建設,加快構 建上海 5G 產業與應用融合生態體系。 要求在 重點環節加快突破, 5G 芯片達到世界領先的芯片達到世界領先的 5nm 工藝水平,中高頻射頻關鍵器件、光器 件等產業瓶頸初步實現突破;支持 工藝水平,中高頻射頻關鍵器件、光器 件等產業瓶
23、頸初步實現突破;支持 5G 終端 產業做大做強,加快部署終端業務,加強 終端 產業做大做強,加快部署終端業務,加強 5G 終端技術研發,引導終端制造企業實施基于終端技術研發,引導終端制造企業實施基于 5G 的產品研發與產業化的產品研發與產業化。 2019.9.27 遼寧省 大連市 大連市 5G 發展 規 劃 ( 2019-2023 年) 規劃指出加快發展車車/船載智能終端、虛 擬現實 船載智能終端、虛 擬現實/全息終端、 消費機器人、 工業機器人、 智能可穿戴設備等 全息終端、 消費機器人、 工業機器人、 智能可穿戴設備等 5G 新型智能終端新型智能終端,以及 軟件和信息技術服務業等 5G 優
24、勢產業。 著力 突破 5G 新型元器件、新型元器件、 5G 高端核心芯片等高端核心芯片等 5G 核心核心環節創新, 加快智能網聯汽車、 先進裝備 制造、數字內容等 5G 關聯產業培育發展。 2019.9.24 福建省 福建省加快 5G 產 業 發 展 實 施 意 見 意見指出為緊抓新一輪技術革命和產業 變革機遇, 加快 5G 產業發展, 增強經濟社會 發展新動能。 主要任務包括加快加快 5G 網絡設施 建設、 提升 網絡設施 建設、 提升 5G 技術創新能力, 在射頻芯片和 模組、微波器件和天線、測試技術和裝備等 技術創新能力, 在射頻芯片和 模組、微波器件和天線、測試技術和裝備等 5G 關鍵
25、技術關鍵技術上取得突破,大力發展 5G 智能 手機、可穿戴設備、 智能 手機、可穿戴設備、VR/AR 硬件、消費內容 等終端應用產品和整體解決 硬件、消費內容 等終端應用產品和整體解決方案。 2019.9.20 山西省 山西省關于加快 5G產業發展的實施 意見 、 山西省加 實施意見和措施指出加快 5G 產業培 育, 持企業創新平臺建設、 5G 創業載體發展、 積極開展 5G 產業鏈項目招商引資,支持 5G 11 發布時間發布時間 省市省市 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 快 5G 產業發展若 干措施 創新應用,開展“開展“5G+”垂直行業融合”垂直行業融合創新, 大力發展 5G 產業,支
26、持企業與個人利用 5G 終端終端開展高精度信息采樣、 扶持在傳感器、 智 能終端 智 能終端、人工智能等領域企業發展。 2019.9.10 遼寧省 遼寧省 5G 產業 發展方案(2019 2020 年) 發展方案 強調為搶抓發展機遇, 提前布局 5G 網絡,促進 5G 產業發展,需要爭取包括 芯片及模組、 核心網等芯片及模組、 核心網等 5G 核心設備突破核心設備突破, 提 升 5G 網絡配套產品供給能力;壯大壯大 5G 手機 及行業終端研制,鼓勵物聯網終端生產企業 與 手機 及行業終端研制,鼓勵物聯網終端生產企業 與 5G 芯片、 模組生產企業開展對接合作, 研 制垂直行業應用終端,擴大 芯
27、片、 模組生產企業開展對接合作, 研 制垂直行業應用終端,擴大 5G 行業終端產 業規模 行業終端產 業規模。 2019.8.23 廣西省 廣西加快 5G 產 業 發 展 行 動 計 劃 (2019-2021) 行動計劃 指出以 5G 創新為動力, 促進產 業轉型升級,建設高水平 5G 科技創新平臺, 持續加速物聯網、 大數據、 人工智能等技術在 創新垂直行業中的應用, 引入 5G 知名企業成 立更多科技創新平臺, 形成自治區級別 5G 融 合應用技術創新中心和成果轉化基地 融 合應用技術創新中心和成果轉化基地。 2019.8.7 湖北省 湖北省 5G 產業 發 展 行 動 計 劃 (2019
28、-2021 年) 行動計劃 強調支持重點企業加快研發 5G 新型智能終端產品新型智能終端產品,加強國內外布局,開展 5G 傳輸、終端核心芯片和顯示器件傳輸、終端核心芯片和顯示器件聯合實 驗,推動超高清視頻和 5G 產業協同發展。 2019.8.3 河北省 河北省人民政府 辦公廳關于加快5G 發展的意見 意見 指出為加快我省 5G 產業發展和商用 步伐, 提升對我省數字經濟支撐作用, 推動轉 型升級和高質量發展。 要求加速形成加速形成 5G 產業 生態,突破 產業 生態,突破 5G 關鍵芯片與器件、應用軟件、 智能終端等一批關鍵技術, 大力引進培育 關鍵芯片與器件、應用軟件、 智能終端等一批關鍵
29、技術, 大力引進培育 5G 設備與智能終端(通信整機、設備與智能終端(通信整機、5G 智能手機企 業、 新型顯示終端設計、 車載終端、 機器人終 智能手機企 業、 新型顯示終端設計、 車載終端、 機器人終 12 發布時間發布時間 省市省市 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 端等) ,補齊產業短板端等) ,補齊產業短板。 2019.6.27 河南省 關于加快推進 5G 網絡建設發展的通 知 通知 強調聚焦器件設計、 關鍵材料制備等器件設計、 關鍵材料制備等 5G 產業鏈關鍵環節產業鏈關鍵環節,支持在超高清視頻、智 慧醫療、自動駕駛、車聯網、工業互聯網、智 慧城市 超高清視頻、智 慧醫療、自動駕
30、駛、車聯網、工業互聯網、智 慧城市等領域開展試點示范應用。 2019.6.19 湖南省 湖南省 5G 應用 創新發展三年行動 計 劃 ( 2019-2021 年) 行動計劃 指出圍繞 5G 高端芯片、 智能終 端等核心產業鏈 高端芯片、 智能終 端等核心產業鏈, 積極開拓 5G 中高頻和毫米 波產品市場; 基于典型垂直行業應用, 重點發 展移動智能終端 重點發 展移動智能終端、可穿戴設備等產品。 2019.6.6 山東省 促進 5G 創新發 展行動計劃 (20192021 年) 行動計劃 指出加快推廣推廣 5G 融合應用融合應用, 支 持科研院所、企業在 5G 核心設備、芯片、器 件、 模組及
31、終端等領域開展產品研發 核心設備、芯片、器 件、 模組及終端等領域開展產品研發, 培育形 成具有自主知識產權的 5G 產品和解決方案。 2019.5.8 廣東省 廣東省加快 5G 產業發展行動計劃 (20192022 年) 行動計劃指出打造世界級 5G 產業集聚 區, 重點發展 5G 基礎材料、 通信設備及智能 終端制造 基礎材料、 通信設備及智能 終端制造等產業。 2019.5.2 江蘇省 關于加快推進第 五代移動通信網絡 建設發展的若干政 策措施 、 政策措施指出搶抓第五代移動通信發展 機遇,提升全市新一代信息基礎設施建設與 應用水平, 促進 5G 產業高質量發展; 要集成 各類創新資源,
32、大力支持 5G 芯片、元器件、 系統設備等領域關鍵核心技術攻關和科技成 果轉化 關鍵核心技術攻關和科技成 果轉化; 建立 5G 業務增值研發平臺, 整合行 業資源,做好供需對接,推動完善完善 5G 產業 鏈 產業 鏈;逐步打造打造 5G 網絡設備及終端產業集群 的整體競爭優勢 網絡設備及終端產業集群 的整體競爭優勢。 2019.4.28 浙江省 浙江省人民政府 關于加快推進 5G 產業發展的實施意 見 意見 指出全方位推進 5G 融合應用, 打造 5G 發展新高地,到 2022 年,在 5G 關鍵芯 片、器件、模組及終端上突破一批關鍵技術 關鍵芯 片、器件、模組及終端上突破一批關鍵技術。 做大
33、補強 5G 產業鏈, 重點發展射頻芯片及器 13 發布時間發布時間 省市省市 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 件等產品; 結合場景應用和垂直行業應用, 重 點發展 5G 智能手機、超高清視頻、智能手機、超高清視頻、AR/VR、 無人機等產品和整體解決方案 、 無人機等產品和整體解決方案。 2019.4.26 浙江省 杭州市 杭州市加快 5G 產 業 發 展 若 干 政 策 、 杭州市 5G 產 業 發 展 規 劃 綱 要 (2019-2022 年) 政策及綱要從鼓勵企業產品創新、推 動垂直行業融合創新、加快推動示范應用 推 動垂直行業融合創新、加快推動示范應用等 多方面為 5G 產業發展提
34、供保障, 指出重點發 展射頻芯片和模組、微波器件和天線等優勢 產品,在與應用端結合緊密的模組及終端領 域, 與人工智能、 物聯網等芯片、 終端融合領 域加大扶持力度 重點發 展射頻芯片和模組、微波器件和天線等優勢 產品,在與應用端結合緊密的模組及終端領 域, 與人工智能、 物聯網等芯片、 終端融合領 域加大扶持力度。 2019.2.26 江西省 江西省 5G 發展 規 劃 ( 2019-2023 年) 規劃 強調垂直融合, 推進 5G 應用商業化。 依托智能終端、 移動物聯網等產業資源優勢智能終端、 移動物聯網等產業資源優勢, 大力推進 5G 在垂直領域的商業化拓展, 重點 研發適用于可穿戴設
35、備、 智能家居、 智慧城市 等應用的 研發適用于可穿戴設備、 智能家居、 智慧城市 等應用的 5G 智能終端產品智能終端產品。 2019.1.22 北京市 北京市 5G 產業 發展行動方案(2019 年-2022 年) 行動方案指出全面落實加快科技創新構 建高精尖經濟結構的戰略部署,以實現關鍵 核心技術自主可控為引領, 掌握 5G 創新主動 權和發展權,構筑高端高新的 5G 產業體系, 將突破突破 5G 核心器件關鍵技術并實現產業化 應用作為北京市發展 核心器件關鍵技術并實現產業化 應用作為北京市發展 5G 產業的首要任務產業的首要任務。 2019.1.8 河南省 河南省 5G 產業 發展行動
36、方案 行動方案 指出推進推進 5G 核心器件研發和產 業化 核心器件研發和產 業化, 積極發展砷化鎵、 氮化鎵等化合物半導 體,開展 5G 芯片、射頻器件、功率放大器、 濾波器、高端模數/數模轉換器等產品研發和 產業化,大力發展 5G 智能手機、模組、可穿 戴設備以及 智能手機、模組、可穿 戴設備以及 VR/AR 硬件、系統、平臺、開發 工具、消費內容等終端應用產品 硬件、系統、平臺、開發 工具、消費內容等終端應用產品。 2019.1.8 河南省 河南省新型顯示行動方案指出積極順應新型顯示和智能 14 發布時間發布時間 省市省市 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 和智能終端產業發 展行動方案
37、 終端產業發展趨勢,提升智能終端產業發展 水平,加快實現產業鏈由以終端生產為主向 屏端并重鏈式發展為主轉變,產品鏈由智能 手機為主向新型智能終端為主轉變,建設具 有國際影響力的新型顯示和智能終端產業集 群 智能終端產業集 群, 為先進制造業強省提供新的支撐; 大力拓 展升級智能終端產業,鞏固提升智能手機產 業、 打造新型主流終端產品、 積極發展其他智 能終端產品 大力拓 展升級智能終端產業,鞏固提升智能手機產 業、 打造新型主流終端產品、 積極發展其他智 能終端產品。 數據來源:智庫整理,數據來源:智庫整理,2019 年年 10 月月 15 三、三、5G 終端產業鏈主要環節發展現狀終端產業鏈主
38、要環節發展現狀 5G 終端產業鏈主要包括芯片與關鍵元器件、 操作系統、 關鍵配套器件、整機設計與制造以及設備應用與服務等環節。 圖圖 3.1 5G 終端產業鏈主要環節終端產業鏈主要環節 芯片與關鍵元器件環節芯片與關鍵元器件環節是 5G 終端產業鏈的硬件核心部 分,其中芯片按照功能主要可劃分為基帶芯片、射頻芯片、 處理器、存儲芯片以及電源管理芯片等幾大類。關鍵元器件 指 5G 芯片設計生產所使用的功率放大器、濾波器等關鍵器 件。相比較于傳統 1G/2G/3G/4G 技術,5G 技術工作于更高 的通信頻段,其對 5G 終端設備的芯片制藝、功耗等具有更 高的性能指標要求。 操作系統操作系統作為連接終
39、端設備硬件系統和應用服務軟件 的中間橋梁,是管理、控制終端設備軟硬件資源的核心系統 軟件。5G 技術的高速、海量連接等特性激發多形態 5G 終端 的爆發, 并對終端設備操作系統的安全隱私性、 針對特定 5G 應用場景需求等提出了有更高要求。 關鍵配套器件關鍵配套器件主要包括顯示屏和終端鋰離子電池等。顯顯 16 示屏示屏承擔了終端設備的信息呈現作用,是信息技術創新鏈 條上的重要一環。目前移動終端采用的屏幕主要有 LCD 和 AMOLED 兩種。其中 AMOLED 已在部分高端 5G 旗艦手機 和高端顯示器上得到應用。鋰離子電池為終端設備的電源提 供設備,5G 終端高功耗的特性加大了對鋰離子電池容
40、量的 要求,是終端設備續航能力的新挑戰。 整機設計與制造整機設計與制造需要對終端設計、產業鏈把控、生產工 藝、關鍵技術研發、基礎科學研發進行有效整合。5G 終端多 模多頻、高功耗等特性對整機設計與制造提出更高難度,要 求企業在基礎元器件設計到軟件操作系統研發、交互方式變 革、產業鏈優化整合等方面順應 5G 新技術潮流。 應用與服務應用與服務是終端在移動互聯網時代的價值鏈高點。在 消費者層面,5G 時代出現的終端新形態為新應用開發提供 了平臺。企業端層面,5G 與教育、醫療、工業等的結合使得 其出現了更豐富的應用場景。消費端與企業端同時發力,助 力應用創新發展。 (一)芯片與關鍵元器件(一)芯片
41、與關鍵元器件 1、創新進展、創新進展 在在 5G 基帶芯片技術方面,以基帶芯片技術方面,以 4G 手機外掛手機外掛 5G 基帶芯 片的趨勢向高集成度的 基帶芯 片的趨勢向高集成度的 5G SoC 芯片發展芯片發展。巴龍巴龍 5000 芯片芯片 是華為 2019 年 1 月發布的多模 5G 基帶芯片,采用臺積電 17 7nm 制程工藝, 并率先實現對 SA 和 NSA 雙組網架構的同步 支持,涵蓋了 5G 商用 Sub-6GHz 及毫米波頻段。該芯片采 用外掛方式用于華為 Mate X 5G 折疊屏手機以及華為 5G CPE Pro 終端設備。2 月,紫光展銳發布春藤春藤 510 5G 基帶芯
42、片 基帶芯 片,該芯片采用臺積電 12nm 制程工藝,支持 Sub-6GHz 頻 段,同時支持 5G SA 和 NSA 兩種組網方式,該芯片主要用 于 5G CPE 及通信模組終端設備。9 月初,華為發布麒麟麒麟 990 5G 芯片芯片,該芯片將 5G 基帶芯片集成到 SoC 上,板級面積 相比業界其他方案小 36%,是目前晶體管數最多、功能最完 整、復雜度最高的 5G SoC。目前,麒麟 990 5G 芯片已商用 于華為 Mate 30 系列手機, 是全球首款商用的 5G SoC 芯片。 在射頻芯片方面,在射頻芯片方面,5G SoC 和和 5G 射頻芯片的整合將是射頻芯片的整合將是 未來未來
43、 5G 核心芯片發展的大趨勢,核心芯片發展的大趨勢,由單一性導向向低功耗、 多元化以及集成化發展,系統級芯片將成為終端芯片發展的 主流。驍龍驍龍 X55 5G 調制解調器及射頻系統調制解調器及射頻系統是高通 2019 年 9 月發布的商用芯片套片,其集成商用 5G 調制解調器、射頻 收發器、射頻前端、毫米波天線模組以及軟件框架,完成子 組件層面協同設計、軟硬件優化,包括移動 5G 毫米波、5G 增程毫米波 CPE、可支持低功耗下的最優上行鏈路吞吐量同 時滿足傳輸上限的智能傳輸技術、實現出色傳輸能效與網絡 性能的高通寬帶包絡追蹤、優化覆蓋范圍與電池續航能力、 18 可調諧的多天線管理系統等,極大
44、地減少 5G 終端設備整機 系統設計中間的繁瑣步驟。 處理器芯片架構設計向“一核多輔”方向演進處理器芯片架構設計向“一核多輔”方向演進,多核架 構協同提升處理器多線程工作效率、提升運算資源配置效率, 靈活適配重載、中載、輕載多個場景,降低運行功耗。高通 驍龍 855plus 芯片采用“1 個大核+3 個中核+4 個小核”的架 構模式,單核處理器頻率達到 2.96GHz;華為麒麟 990 芯片 架構采用“2 個大核+2 個中核+4 個小核” ,單核處理器頻率 達到 2.86GHz。此外,隨著隨著 AI 技術與技術與 5G 的深度融合,嵌入 式神經網絡處理器( 的深度融合,嵌入 式神經網絡處理器(NPU)開始集成到處理器芯片)開始集成到處理器芯片中,通過 AI 算法進行軟硬件運行加速、 提升處理器整體效率, 支持 5G 終端智能化發展。在芯片工藝方面在芯片工藝方面,目前 5G 終端芯片多聚 集于 7nm、 12nm 等工藝制程。 在全球晶圓代工市場上, 臺積 電占據了近 60%的市場份額, 并且在 7nm 先進工藝上獨占鰲 頭,壟斷了全球 7nm 芯片訂單,目前正在積極為 5nm 工藝 芯片量產做準備。 2、競爭格局、競爭格局 (1)基帶芯片方面)基帶芯片方面 全球基帶芯片市場長期由高通、三星、聯發科壟斷,據 統計,2018