華為 5G 晶片麒麟 9000 只能當 4G 用,為什麼?
“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晶片只能當 4G 用。 “7 月 29 日晚上,華為消費者業務 CEO 余承東在 P50 手機發佈會上的這番話,讓外界期待 P50 系列仍保有少量 5G 機型的希望徹底破滅。 在連續發佈Mate20X、Mate30系列、P40系列、Mate40系列等多款5G手機後,華為5G終端不得不在美國制裁下走向盡頭。
P50 發佈會視頻截圖
根據余承東在發佈會上披露的消息 ,P50 系列將會搭載兩款處理:麒麟 9000 和高通驍龍 888。
經觀察者網梳理,驍龍 888 是高通首款集成 5G基帶的旗艦級處理器,由於該公司僅獲得向華為供應 4G 晶元的許可,所以華為 P50 系列搭載「閹割版」的驍龍 888 4G 處理器並非不可能。
但麒麟9000的情況並不一樣。 這款採用台積電 5nm 工藝的 SoC 本身就整合 5G 基帶,並且以往搭載麒麟 9000 的 Mate40 系列和 MateX2 摺疊手機均支援 5G 功能。
為什麼 P50 搭載麒麟 9000 就無法支援 5G?
市場上有觀點認為,可能是無線通信中的另一個關鍵部件——射頻晶元出了問題。
觀察者網從業內人士處獲取的資訊,也與上述觀點相同。
半導體諮詢機構「芯謀研究」企業研究總監王笑龍向觀察者網分析稱,在 5G SoC 仍有庫存的背景下,華為手機無法實現 5G 功能,唯一可能就是射頻模組出現問題 。 5G 手機需要專用的天線和射頻前端,雖然天線難不倒國內供應商,射頻收發華為也可以自研,但射頻前端模組仍需要依賴國外廠商。
華為方面對此不予置評。
“射頻前端決定終端通信模式”
在終端無線通信中,核心部件包括射頻模組和基帶晶元,二者缺一不可。
其中,射頻模組負責射頻收發、頻率合成、功率放大,能夠將無線通信基帶信號轉換成一定的無線電射頻信號波形,並通過天線諧振發送出去;基帶晶元則是負責信號處理和協議處理。
國海證券 2021 年 5 月研報截圖
具體結構上,射頻模組主要包括天線、射頻前端和射頻晶元,其在無線通信中扮演著兩個重要的角色:首先是在發射信號的過程中,能將二進位信號轉換成高頻率的無線電磁波信號;其次是在接收信號的過程中,能將收到的電磁波信號轉換成二進位數字信號。
在模組中,射頻前端又是電子設備信號收發的核心器件,發揮著無線通訊系統”接收機”和”發射機”的作用。 射頻前端晶元的性能直接決定了終端可以支援的通信模式,以及接收信號強度、通話穩定性、發射功率等重要性能指標,直接影響終端的通信品質。
所以 P50 想要實現 5G 功能,只有基帶晶片並不行,還要有合格的 5G 射頻前端。
國海證券 2021 年 5 月研報截圖
觀察者網梳理,射頻前端晶元由濾波器、低雜訊放大器、功率放大器、射頻開關等元器件構成。
射頻開關 (RFSwitch) 用於實現射頻信號接收與發射的切換、不同頻段間的切換;
雙工器 (Duplexer( 由兩個濾波器組成))用於將發射和接收信號通路進行隔離,從而保證接收和發射在共用同一天線的情況下能正常工作;
濾波器 (Filter) 用於保留特定頻段內的信號,而將特定頻段外的信號濾除;
低噪声放大器 (LNA) 用于实现将接收通道的射频信号放大;
功率放大器 (PA) 用于实现将发射通道的射频信号放大。
射頻前端晶元架構
在過去十余年間,移動通信行業經歷了從 2G 到 5G 的重大產業升級,支援頻段數目持續增加,雙 4G/ 全網通、五模/七模、十三頻/十七頻/三十頻、載波聚合 、MIMO、 全面屏成為智慧手機標配。
這導致射頻前端器件數量和價值急劇增加。
數據更能直觀體現出變化:
2G 時代手機頻段數是 4 個,單機射頻前端器件總價值是 0.8 美元;
3G 時代手機頻段數上升到 6 個,單機總價值 3.25 美元;
然而到了 4G 時代,千元機頻段數就達到 8-20 個,旗艦機頻段數在 17-30 個,需要 20-40 個濾波器 ,10 個開關,單機總價值量 16-20 美元;
而到了 5G 手機,頻段數達到 50 個,需要 80 個濾波器和 15 個開關,單機總價值達 25-40 美元。
換句話說,相比於 4G 時代 ,5G 時代的單機使用射頻前端數量大幅增加 ,”5G 被引入智慧手機,無疑讓已經很複雜的射頻前端變得更加複雜”。
眾所周知,在美國制裁之下,目前凡是使用到美國技術的半導體企業,不獲得許可,均無法向華為供貨。
在麒麟9000仍有餘貨的背景下,華為不再推出5G手機有兩種可能:一是5G射頻前端已經缺貨,二是想控制5G射頻前端的消耗速度。
射頻前端的設計複雜度持續增加
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,海思已經實現處理器、通信半導體、天線開關的自研,但射頻前端模組仍來自日本村田製作所。
圖片來源:日本經濟新聞
去年 3 月,在華為 P40 發佈後,英國《金融時報》也對該機型進行了拆解。
結果顯示,儘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,但比例並沒有降到零 。 P40 的元器件主要採購自中國大陸和中國台灣地區、韓國、日本等地,不過高通 、Qorvo 和思佳訊等美國廠商仍提供必要的射頻前端元件,而美光的 NAND Flash 已被三星的 NAND Flash 取代。
《金融時報》當時稱,華為雖然暫時已經涉足射頻前端中最主要器件——功率放大器 (PA) 的研發,期待 5G 中後期由海思自給,但射頻模組的研發耗時耗力,不能一蹴而就。 另外,華為也還沒找到比思佳訊 、Qorvo、 高通等美國廠商之外更好的選擇。
“華為在單個手機設計週期內更換了許多美國元件,表現出了韌性。 它繼續使用 Qorvo 和思佳訊的晶片也表明,打破對美國技術的依賴太難了。 “研究公司 Gavekal Dragonomics 的技術分析師表示。
圖片來源:《金融時報》
觀察者網梳理髮現,由於設計及製造工藝複雜、門檻極高,現階段射頻前端市場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 公司等國外企業佔據。
談到國產落後的原因,「芯謀研究」王笑龍向觀察者網分析指出,一方面,國際領先企業起步較早,底蘊深厚,在技術、專利、工藝等方面具有較強的領先性,同時通過一系列產業整合擁有完善齊全的產品線,並在高端產品的研發實力雄厚。 另一方面,大部分國際企業以IDM模式經營,擁有設計、製造和封測的全產業鏈能力,綜合實力強勁。
射頻前端全球市場格局
“射頻晶片的技術核心是既要懂設計又要懂工藝和材料,從而行業壁壘很高 。” 2020 年 6 月,新時代證券在研報中提到,國內企業起步晚,人才缺乏,在這個射頻領域處於落後位置是正常行業規律。
但在中美貿易摩擦后,自主創新政策的鼎力支援和國內手機品牌佔有率持續增長的背景下,國內供應鏈廠商已經迎來重要發展機遇。
國海證券 2021 年 5 月的研報指出,
卓勝微在射頻開關領域已達到國際先進水準,在 LNA 和接收端射頻模組產品上也具備一定實力;在射頻 PA 領域,唯捷創芯目前已經佔據全球 4G 中低端 PA 市場的三成以上,濾波器國內主要有無錫好達、德清華瑩、天津諾思、雲塔科技等,紫光展銳和韋爾股份同樣在細分領域具備一定技術實力,國內廠商未來有望上升至第一梯隊,擴大市場份額。
觀察者網今天就上述事項聯繫卓勝微董秘辦公室,對方表示:不對評論任何競爭對手,也不會發佈有關市場份額的資訊。
國海證券 2021 年 5 月研報截圖
實際上,國產廠商想要實現突圍,並沒有那麼容易。
王笑龍向觀察者網表示,從長遠來看,模組化集成化將會是5G射頻前端的發展趨勢。 不斷縮小的單個晶片尺寸以及晶圓級封裝技術,都將推動高集成模組化的設計。 而目前國內射頻晶元廠商仍只是單點突破,無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器件,但前端模組仍舊需要進口。
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出5G射頻器件,其他射頻器件廠商仍停留在4G階段,且短期內難以量產5G射頻器件;少數企業已將自己生產的5G射頻器件送至華為實驗室驗證,但華為發現部分企業盜用國外射頻器件並宣稱是自主研發,真正有生產5G射頻器件能力的企業仍為少數。
頭豹研究院 2020 年 3 月研報截圖
不僅如此,新時代證券在研報中指出,中國大陸射頻前端產業目前在設計環節公司最多 ,5G 射頻前端晶元的製造同樣是高度依賴海外,並且 5G 時代製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晶元的主流,在該領域實現突破的企業將獲得龐大的國內射頻晶元製造訂單,佔據先發優勢。
“缺乏 5G, 無奈又明顯的弱點”
在 5G 手機已占國內手機出貨 70% 的時間點,由於缺乏關鍵的通信元器件,華為推出”迄今為止最好的 4G 手機”,起售價為 4488 元,最高價為 8488 元。
雖然余承東表示”通過 4G + WiFi6 + AI 技術使用者依然可以獲得更好的功耗和通信性能體驗”,但不會搭載 5G 技術和較高的定價策略,還是讓市場頗為驚訝。
市場調研機構 StrategyAnalytics 分析師吳怡雯向觀察者網透露,該機構最新消費者調研顯示 ,90% 以上的中國受訪者希望他們的下一部智慧手機支援 5G, 即使是入門級手機的買家也有同樣的期待。
“我們認為缺乏 5G 是 P50 系列無奈而又明顯弱點。 另外 ,P50 的起步價與上一代相比,上漲了 10% 左右,定價是偏高的。 綜合考慮 5G 的缺失、更高的定價、以及發佈的推遲,我們對 P50 今年的表現比較悲觀。 即使是最樂觀的估計,我們估計也只有去年 P40 表現的一半。 “她表示。
圖片來源:華為
事實上,從實際的供貨情況來看,華為在手機晶元上的備貨已無法支撐較高的出貨量。 在此背景下,老對手蘋果、小米、OPPO、vivo等對華為留下的市場空缺展開瘋狂爭搶。
根據第三方市場調研機構 Canalys 的最新數據,今年二季度,中國智慧手機市場出貨量排名前五的廠商分別為 vivo、OPPO、 小米、蘋果和榮耀,華為七年來首次跌出市場前五,被歸為其他一欄。
從中可以看出,剝離出去的榮耀也正成長為華為的強勁對手 。 7月26日,榮耀內部論壇發佈通告,其援引第三方最新數據稱,榮耀手機在中國市場份額持續攀升,截至上周市場份額已上升至14.6%。
“榮耀獨立后,及時擴張了線下管道,佈局了供應鏈的資源,第二季度收穫其成果,另得益於市場對其暢玩 20、50 數位系列的認可,榮耀正式邁入了里程碑式的重要階段。 但對於重返更高梯隊,榮耀仍有很大的提升空間。 ” Canalys 分析師 Toby Zhu 表示。
數據來源 :Canalys
“從此次 P50 的定價來看,華為並不追求銷量的增長,而是希望保住旗艦產品的牌子和溢價 “、”P50 的發佈也許是華為用來控制手機發佈速度的一種方法,主要是為了讓外界看到它還在賣手機 “,P50 發佈之後,市場上不乏這樣的觀點。
在沒有解決晶元問題的前提下,華為靠 P50 保住市場份額已不現實,但該公司仍將堅持之前提出的 「1 + 8 + N」 生態戰略 ,1 指手機 ,8 指 PC、 平板、智慧屏、手錶等 8 個輔入口 ,N 代表其他智慧硬體設置,而華為可以通過 Hi Link 協定以及鴻蒙系統將整個生態串起。
在 P50 發佈會上,華為不僅發佈了兩款 V 系列智慧屏新品、升級了 HUAWEI Sound 系列智慧音箱,還發佈並更新了包括小精靈學習智慧屏、華為兒童手錶 4 Pro、 華為手環 6 Pro、 華為 FreeBuds 4、 華為 MatePad Pro 12.6 英寸等其他產品。
余承東在發佈會上透露,截止 7 月 29 日,已經有超過 4000 萬用戶升級了 Harmony OS 2.0, 平均每秒鐘就有 10 個使用者升級,預計到今年年底,將有 2 億華為手機用戶升級 Harmony OS。 他還透露,從明年開始,華為過去歷史上市的更老的機型如Mate 9系列、P10系列等,也都會陸續提供Harmony OS的升級。
但要想真正「不受制於人」 晶片仍是華為不可迴避的話題。
觀察者網從接近華為的人士獲悉,華為將在晶元領域主動轉型,進軍IDM模式。 所謂IDM模式,通俗來講就是從晶片設計到製造,再到包裝、測試一體化的生產模式。
該人士表示,轉型IDM模式對於華為來說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,最典型的企業就是英特爾公司。
“選擇轉型 IDM 模式對華為來說,無疑是選擇了一條最難的路,但現在華為如果不突破,以後就將無路可走,越快實現 IDM 模式,就能越早掌握話語權。” 該人士稱。