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5G发展如火如荼,半导体厂商如何掘金?

时间:2017-05-10 作者:Anthea Chuang 阅读:
4G网络商用方兴未艾,5G发展已经开始起跑。5G可以提供更快的数据传输速率,扩大无线信号覆盖面积和降低网络时延,它将在消费类应用之外的工业、医疗、交通等垂直行业大显身手,满足多样化的业务需求,实现更为彻底的“万物互联”。事实上,4G移动网络正式商用并没有多长时间,许多调查结果也显示4G给相关企业带来的收益还没达到预期。那么,5G市场会有多大,芯片厂商、设备厂商,甚至电信运营商可以在5G市场上获得多少收益?
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4G网络商用方兴未艾,5G发展已经开始起跑。5G可以提供更快的数据传输速率,扩大无线信号覆盖面积和降低网络时延,它将在消费类应用之外的工业、医疗、交通等垂直行业大显身手,满足多样化的业务需求,实现更为彻底的“万物互联”。acuEETC-电子工程专辑

对5G的未来,业界充满许多美好的想象,而且相关企业已经开始积极布局5G。比如说中国移动计划在今年开始大规模外场实验;华为、中兴、高通英特尔一直在重金投入;测试测量厂商也不落人后,积极与研究所、运营商等合作伙伴合作进行相关研究和实验。acuEETC-电子工程专辑

相关企业布局5G的动作,从年初的世界移动通信大会(MWC 2017)上可见一斑。但事实上,4G移动网络正式商用并没有多长时间,许多调查结果也显示4G给相关企业带来的收益还没达到预期。那么,5G市场会有多大,芯片厂商、设备厂商,甚至电信运营商在5G市场上能赚到多少?acuEETC-电子工程专辑

5G经济价值12万亿

市场研究机构IHS Markit近日发布的《5G经济》研究报告指出,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出。这几乎相当于所有美国消费者在2016年的全部支出,并超过了2016年中国、日本、德国、英国和法国的消费支出总和。acuEETC-电子工程专辑

该机构同时预计称,5G价值链平均每年将投入2000亿美元,持续拓展并增强网络和商业应用基础设施中的5G技术基础。上述数字几乎相当于2014年美国联邦、州和地方政府在交通运输基础设施方面支出总和的一半。2035年,全球5G价值链(OEM厂商、运营商、内容创作者、应用开发者和消费者)本身就能创造出3.5万亿美元的产值,并同时带来2200万个工作岗位。acuEETC-电子工程专辑

上述数字超过了今天整个移动价值链的价值。它几乎相当于2016年全球财富1000强企业中前13强企业的营收总和,这13家企业包括沃尔玛、中国国家电网、中国石油、荷兰皇家壳牌石油、埃克森美孚、大众、丰田汽车、苹果、伯克希尔-哈撒韦和三星等。acuEETC-电子工程专辑

此外,5G部署也将支持全球实际GDP的长期可持续增长。在2020年至2035年间,5G对全球实际GDP增长的贡献预计将相当于一个与印度同等规模的经济体。acuEETC-电子工程专辑

在5G研发及资本性支出(Capex)方面,IHS Markit认为在研究的16年间,美国和中国将分别投入1.2万亿美元和1.1万亿美元,分别占全球5G投入的28%和24%,起着绝对的主导作用。到2035年,中国5G价值链将创造9840亿美元收入。鉴于人口及投入的相对规模,5G将在中国创造出最多的工作岗位,达950万个。acuEETC-电子工程专辑

5G标准有望提前公布

分析各家厂商积极投入5G的原因,不外乎5G技术可以跨足许多不同的应用领域,而且还能以其特性,发展出跟多过去只能想象,或是意想不到的新应用,而新的应用以为这新的营收来源,也因此,“爱立信观察到,今年5G技术相关的应用发展,将多过于5G技术本身的发展。”台湾爱立信总经理何可申表示。acuEETC-电子工程专辑

也由于相关企业的积极研发,原定于2020年才会正式底定的5G标准规范,确定将提前于2019年前定案。从近2个月5G的发展来看,“非独立5G”(Non-Standalone 5G, NSA 5G)技术标准可以现有的4G网络架构为基础,因此发展较为迅速。acuEETC-电子工程专辑

3GPP标准化取得了很大的进展,尤其是在2017年3月6至9日Dubrovnik RAN 会议期间,当时所有主要5G厂商(运营商、基础设施和终端OEM厂商、模块和芯片供应商)批准了一项加快5G NR过渡标准版本的提案,名称为用于增强型移动宽带 (eMBB)用例的NSA 5G标准。acuEETC-电子工程专辑

“NSA首个修订版本将于2017年12月面世,并且于2018年3月确定最终版本。同时,3GPP确认致力在2018年9月前完成Standalone (SA) 5G NR模式。”CEVA公司无线业务部业务发展总监Emmanuel Gresset说。acuEETC-电子工程专辑

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图1:CEVA公司无线业务部业务发展总监Emmanuel GressetacuEETC-电子工程专辑

NI射频和无线业务部技术市场工程师屠方泽也认为今年最重要的任务是完成NR标准化的工作,以满足部分运营商在2019年实现5G商用的强烈需求。acuEETC-电子工程专辑

爱立信资深副总裁暨网络产品事业部主管Arun Bansal认为,5G部署的速度将比预期的更快,部分国家已经提前到2019年开始商用。各地区,各公司开始投入5G研发的驱动因素各不相同,不过现在已经开始大量出现针对5G技术的新应用计划。例如,美国Verizon将以移动网络技术全面取代固网;AT&T的物联网、车联网应用服务;以及亚洲地区虚拟现实的应用开展等等,这些都是需要凭借5G技术的高传输速率、高覆盖率,以及低延迟特性,才能实现的应用服务。acuEETC-电子工程专辑

5G主流应用会有哪些?

无论全球各地5G的发展状况如何,孰快孰慢,可以相当确定的是,5G的进展速度已较去年加快许多。而促使5G快速发展的应用,抑或者须仰赖5G技术才能实现的应用又是哪些呢?acuEETC-电子工程专辑

工业/远程操控相关应用为主acuEETC-电子工程专辑

爱立信针对全球高级主管所做的访问,归结出共有八大产业将受5G深深的影响,包括汽车产业、公共事业、公共安全、高科技制造业、网络/数字、医疗保健、金融服务及媒体/游戏。Bansal分析,5G与4G时代的营收模式会有极大的不同,4G时代尤以消费性市场可为厂商带来营收,但在5G的世界,会有更多产业如工业、汽车或垂直产业…等导入5G技术,可衍生的新营收与产值,将是4G无法比拟的。acuEETC-电子工程专辑

智能手机推动力道弱?acuEETC-电子工程专辑

罗德施瓦茨(Rohde & Schwarz,R&S)应用工程支持部经理林志龙表示,未来消费性应用不再如同3G、4G时代,扮演技术推展者的角色,且先投入市场的业者不一定能先赢得商机。更重要的是,随着高通发布5G调制解调器(Modem)芯片组,许多移动设备就可以开始导入,尤其是车对车(V2V)、无人驾驶等汽车应用,都可以加速实现。而碍于先期芯片产品尺寸较大的关系,无法满足手机产品需求,这也是造成手机不再是引5G移动通信技术发展的因素之一。acuEETC-电子工程专辑

Gartner则有不同看法。该机构的《市场趋势:5G和IoT炒作或机会?》(Market Trends: Is 5G and IoT Hype or Opportunity?)报告提到,5G网络开始商用时,仅会有少量物联网应用需要使用5G技术,不过5G确实会让一些无法使用传统蜂窝技术的应用,得以实现。Gartner也建议企业,从2019年开始,加速对物联网应用中需要5G技术的需求,以及从2019年到2021年,发布明确的5G推出计划,帮助创新者理解5G将何时何地可用于其物联网应用,如此一来,才能确实掌握5G与物联网市场的商机。acuEETC-电子工程专辑

值得注意的是,新技术要能够被广为运用、大众化,关键点在于消费者的使用习惯是否被改变。Anritsu业务兼技术支持部经理薛伊良认为,2019年出现的5G设备不见得会是手机,5G要能在消费性市场有很好的表现,得看5G技术对于消费者有何优势,并是否能改变人们的生活习惯。acuEETC-电子工程专辑

业界普遍会认为5G能够在其他市场发光发热,也是由于5G技术不再以人为本,而是以机器间的通信,如M2M为主。例如LTE一开始是由数据卡(data card)的应用先开始,才慢慢发展到支持单一LTE技术的手机出现,且电信营运商一直想取得的行动数据营收,也未能在4G时代实现,原因即在于使用者的习惯难以改变,反而从工业与车用等非手机市场汲取5G移动数据营收反而有较大的机会。事实上,美国Verizon将以5G技术全面取代有线技术,此一商机并不会亚于手机市场,若是其他电信业者也跟进,衍生出来的市场商机将不可小觑。acuEETC-电子工程专辑

5G芯片战即将开打

对相关企业来说,5G主流应用市场可以说相当明确且一致,芯片商自然也已瞄准5G市场,进行产品研发。acuEETC-电子工程专辑

高通已在2016年10月发布支持5G的调制解调器芯片组——Snapdragon X50,预计2018年全球首款5G调制解调器即可问世。高通在5G技术上确实走得很快,不过英特尔(Intel)在5G的庞大投资与发展速度也不可忽略。acuEETC-电子工程专辑

观察MWC英特尔摊位展示的重点,不仅英特尔与中国电信(China Telecom)合作打造5G后端虚拟机房,最前端的5G设备也有布局,可发现该公司已开始进行前端5G设备到后段机房的整合。acuEETC-电子工程专辑

虽然现阶段5G芯片以高通及英特尔跑在前头,但其他厂商的发展在5G市场也相当重要。比如联发科技(MediaTek)、三星、海思(Hisilicon)…等虽然不是领先厂商,但也会在5G市场占有重要地位。acuEETC-电子工程专辑

据了解,联发科技在4G芯片的发布虽然较慢,但归功其强打低价手机市场的策略,因此在4G领域占有一席之地。但在4G时代后期,联发科技低端手机市场受到高通跨足的影响,市场占有率已大不如前,因此促使该公司在5G开始急起直追,除积极与电信营运商合作、产品通过电信企业认证外,并计划进入高端手机市场,以求能在5G市场能够扳回一城。联发科技并宣布其5G芯片将于2018年问世。另外,根据市场消息指出,鸿海也有打造5G基地台到终端产品一条龙商业模式的策略。acuEETC-电子工程专辑

然而,对芯片商来说,要在5G市场能赚到好几桶金已经越来越艰难,百家争鸣的状况会越来越明显。事实上,4G时代就已打破高通一家独大的发展局面,高通仅在4G市场独占1~2年,甚至市占率少于50%,与3G时代完全不能比拟。acuEETC-电子工程专辑

5G市场由于从人延伸至物,因此市场规模相当庞大,各家厂商都有机会进入,将对高通造成更大的威胁。举例而言,英特尔4G芯片获得苹果(Apple)青睐,足以证明英特尔在4G的能力,加上该公司在5G的投资相当多,有机会与高通在5G市场一较高下,而其他芯片商也相当积极,技术能力也够强,因此可说,业者家家机会都很大。不过,是否每家都能在5G市场获利,则是另当别论了。acuEETC-电子工程专辑

不仅芯片厂商,IP厂商在5G的投入和研发也不可小觑,CEVA作为信号处理IP授权厂商,在MWC2017展会期间,推出了其开发的CEVA-XC12,这是专门为了应对eNodeB基站、固定和移动终端的艰巨挑战而特别设计的通信DSP内核。acuEETC-电子工程专辑

“这个5G引擎配备了具有总计每周期128 MAC的四个矢量单元。它具有一个完整的参考架构,包括广泛的物理层软件库和专用的5G硬件加速器,以期实现系统功耗最小化。除了CEVA-XC12之外,2016年CEVA还推出了另一个控制平面的CPU/DSP处理器 CEVA-X2,作为CEVA-XC12和5G HW加速器的伴侣,性能可达到4.4 Coremark/MHz,和高端嵌入式CPU不相伯仲。” Emmanuel Gresset指出。
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图2:NI射频和无线业务部技术市场工程师屠方泽acuEETC-电子工程专辑

与现有的3G/4G网络相比,5G网络最大的不同之处在于多种协议的融合以及数以万计的通信设备的介入。屠方泽认为,“Massive MIMO,网络层和物理层的联合研究,毫米波频段通信以及新型波形的研究是5G发展的关键。”acuEETC-电子工程专辑

他进一步指出,“作为平台化厂商, 我们没有主推某一种技术,而是给科研工作人员提供一个成熟、稳定可靠的平台,来帮助他们快速的硬件原型化他们的算法。 比如,在毫米波方向,NI和诺基亚一直在不断创新合作,在2014年的Brooklyn峰会上提出了首个支持毫米波73G频段的实时传输系统,当时的传输速率是2.3G bps;在2015年的NI Week,峰值速率提高到了10G bps;而2016年MWC,峰值速率提高到了14.5G bps。”acuEETC-电子工程专辑

无奈却也不得不投入acuEETC-电子工程专辑

目前5G芯片业者发展的状况可分为两阶段,目前是第一阶段高通与英特尔领先;第二阶段会是联发科、海思与三星这些技术也相当强大的业者会有新“动作”出现。acuEETC-电子工程专辑

5G市场初期是企业比谁的“口袋深”,这是因为新技术的发展前期,需要投入庞大的资金,但5G市场竞争激烈,企业既不能确保是否能够提高投资报酬率,也还不能看清楚“钱”途在哪里,然而厂商却不能不投入5G的研发,因为电信企业随后即会开始布建5G网络。acuEETC-电子工程专辑

此外,由于5G涵盖的技术层面相当广,企业若是要单打独斗,将会陷入更艰难的境地,因此在5G市场中,会看到有更多厂商选择相互合作,或是异业结盟的方式,共同追逐5G市场大饼。acuEETC-电子工程专辑

依旧电信营运商说了算acuEETC-电子工程专辑

虽然市场调查显示,许多电信营运商在4G投入的成本仍然未收回,但电信营运商仍与合作伙伴开始5G网络与场测。薛伊良指出,即使现阶段包括华为、中兴、NTT DoCoMo或爱立信等通讯设备供货商在专利数与技术研究上积极卡位,但最后5G要呈现何种样貌与采用那些技术,仍是电信企业说了算。这是由于电信企业为了其营运,会在符合成本效益,也就是低成本,或是高效率但成本相对较高的网络中,选择最好的布建方式,也因此可以看到电信企业在5G的研究上也相当不遗余力,更何况,电信企业找到的技术与成本间最佳的平衡点后,有强大的力量可以影响3GPP或标准制定单位针对5G标准的制定走向。acuEETC-电子工程专辑

林志龙亦认同5G最终采用的技术、频段或是标准规范,电信营运商将扮演关键角色,这一点与4G发展的状况很类似。电信营运上在技术的试验及研发上的脚步持续比3GPP还要来得快,且较具影响力的电信企业,包括Verizon、AT&T,或是其合作伙伴韩国电信(SK Telecom),抑或日本电信企业,皆不约而同将其4G发展经验往5G技术放。acuEETC-电子工程专辑

不仅如此,电信企业最关注的是带宽效率化、网络资源能够更好的被分配等,在以往移动网络常遇到的难题如何进一步在5G网络中能获得解决,因此电信企业本身制定出来的标准规范甚至会比3GPP还要严谨。为了取得电信企业的订单、产品可通过电信业者的认证,芯片商、设备商也会相当注意电信营运商的风向,也进而强化电信企业的影响力。acuEETC-电子工程专辑

总结acuEETC-电子工程专辑

5G技术不仅改变现有的移动网络架构,也将改变现有的商业模式。更何况移动网络市场虽大,但企业要能从中获利已越来越困难,尤其5G市场竞争更为激烈,尽早投入虽然不见得能成为最大赢家,但5G浪潮已来袭,全球电信营运商也将陆续铺建5G网络,具备远见的企业实应提早卡位,并与其他企业相互合作,强化5G市场竞争力。acuEETC-电子工程专辑

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