今天看到平安证券投资公司在2020年发布的一份《5G手机全景图之基带射频篇》报告，如今已经是2021年底。今天回头看这份报告，虽然觉得有部分出入，但是依然觉得这份报告当时的整体的分析和预期是非常精准。今天拿出来，做一些围绕2021年的数据的修正和重新解读。这份报告发出的时候，正是全世界5G的元年，也是世界疫情爆发的第4个月。

报告指出：

  1. “Soc(含基带)在手机BOM里占比25%左右，是手机中最关键的芯片。进入5G时代，全球有能力研发5G的基带芯片公司剩下了高通、MTK、三星LSI、华为海思和紫光展锐。5G基带平均单价较4G有接近200%的提升。受益于5G手机放量，预计未来三年全球基带市场复合增长率达到10%。”
  2. “高通独特的定价机制和强势的销售策略动摇了OEM的主导地位。为了减少对高通的依赖，手机OEM厂商亟需替代方案，国内芯片厂商迎来发展契机。华为海思和紫光展锐分别推出麒麟系列和虎贲系列实现了5G芯片的战略卡位，成为国产手机主芯片的“双子星”，引领国产替代潮流。” 但是，从2021年底的今天来看，海思的Balong Modem已经无法量产。所以，高通将依然保持不可动摇的基带市场领先地位。

基带芯片行业竞争格局变迁（2000~2021）

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基带出货量与手机出货量挂钩

智能手机是基带出货量的主要驱动力,功能机和智能功能机次之，三者出货量比例约为75%、20%、5%；从趋势来看，14年以后，随着华为、三星自研Soc的占比增加，高通、MTK的份额出现下降；以出货量来看，2019年基带市场出货量22.3亿片，份额依次为：高通28%、MTK27%、紫光展锐16%、英特尔11%、海思10%、三星8%；

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以金额来看，2019年整个基带市场规模达到209亿美金，其中高通收入87亿美金（42%）、海思收入34亿美金（16%）、英特尔收入28亿美金（14%）、MTK收入27亿美金（13%）、三星LSI收入25亿美金（12%）、紫光展锐收入7.2亿美金（3%）；

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基带芯片产业链

标准组织：

3GPP和ITU作为技术标准的建立者，负责制定包括2G/3G/4G/5G在内的通信技术标准，决定了整个行业的发展方向。

芯片产业链：

基带芯片的制造和其他芯片类似，主要有IP授权、设计、晶圆制造、封装测试四大环节；IP授权有ARM、Ceva等；设计公司主要有高通、MTK、海思、展锐、三星LSI。HlSxqQ6UtVMP2aY

终端应用产业链：

终端应用产业链主要有仪器仪表、入网认证、OEM和外包测试四个部分：

1）测试仪表是芯片设计和终端开发必不可少的工具，提供包括通信协议一致性、射频一致性、功耗等KPI指标的测试环境。测试仪表行业受国产替代和5G商用的双重利好，国内的星河亮点、大唐联仪有望未来三年保持高速增长。入网认证机构有各大运营商以及官方部门的检测认证机构，例如工信部下属的泰尔实验室等；

2）OEM包括传统手机OEM和通信模组厂商；

3）外包测试企业为运营商、OEM等企业提供外场测试服务。

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芯片公司走势

海思受打压，便宜了高通，展锐引领5G国内市场，苹果字眼基带芯片，以取代高通

Soc(含基带)在手机BOM里占比25%左右，是手机中最关键的芯片。苦于高通独特的定价机制和强势的销售策略，天下苦“高通”久矣；华为14年就开始使用自研麒麟，目前麒麟9000已经达到了一流水平，可惜受美国制裁无法生产芯片；

展锐的前身是展讯，在3G时代几乎靠一己之力支撑起了TDS移动芯片供应，4G时代展讯的多模基带整合不利一度让公司陷入困境，18年底拥有海思背景的CEO楚庆加盟，开始大刀阔斧改革。未来展锐有望依靠紫光集团和大基金的支持，重新进入第二梯队，引领5G国内市场。而从下图2020年来看，海思当时还占据主要的国内基带市场份额。

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欧美厂商处于领先位置

下图是对2020年基带和射频产业的营收总结。目前北美还是处于领先位置。

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中国公司梳理

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下图的数据还以2020年的芯片为主。到了2021年12月，骁龙最新的发布的8 Gen1 芯片来看其5G下行速度已经是所有芯片里的最快的，达到10Gbps，支持毫米波。

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基带芯片概况

基带芯片：

基带芯片是实现UE与PLMN联网的关键，是终端实现通信功能必不可少的芯片。基带芯片包括基带处理器、收发器、电源管理芯片、WNC等。目前主流的基带芯片主要分为Soc和外挂基带两种形式。

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Soc（System on chip）:

是将AP与BP集成在一个die内，AP与BP均为超大规模逻辑芯片，具有相似的硬件架构，所以能够使用相同的制程，做在一颗die上，一方面增加了集成度，可以缩小芯片面积、降低功耗，另一方面与AP绑定销售，提升了芯片价值。目前主流的Soc方案供应商主要有MTK、华为海思、三星LSI，客户主要有HOVM、三星。

外挂式（Fusion）基带：

外挂式基带AP和BP独立封装成两颗芯片的形式，主要是苹果采用自研AP+外挂基带的方案；另外高通第二代5G旗舰平台865也采用外挂式基带的方案，主要是基于商业考量，另外X55支持毫米波频段，size大于sub6G基带，整合难度较高。

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基带芯片是软件与硬件的综合

基带芯片硬件架构

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基带芯片的硬件架构采用MCU+DSP+ASIC的形式。硬件是基带芯片的躯体，决定了基带性能的下限；

MCU主要用于运行基带协议栈代码，目前主流的基带MCU多采用ARM内核，主要是Cortex A系列和Cortex R系列。另外，为了降低基带芯片功耗，还会额外采用一颗Cortex M作为基带芯片在飞行模式、待机等低功耗场景下的MCU；

DSP是基带芯片的核心硬件，用来实现无线通信物理层（L1）核心算法。主要功能有编解码、FFT/iFFT、CRC校验等，DSP决定了基带芯片数据吞吐能力。DSP有自行研发和IP授权两种，高通、MTK、海思采用自研方案，其他厂商采用Ceva公司的IP授权；ASIC：包括基带芯片内部调试接口，外围接口等附属功能的实现，这类芯片复杂度较低，一般采用IP授权的方式。

基带芯片软件架构:

基带芯片软件主要有实时操作系统（RTOS）、驱动程序（Drivers）和协议栈（Protocol Stack），协议栈是基带软件的核心。软件是基带芯片的灵魂，决定了芯片的性能上限。

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射频前端市场规模

5G驱动射频前端市场快速增长

5G带动全球射频前端市场快速增长根据Yole Development的统计与预测，2019年射频前端市场为167亿美元，到2022年有望达到221.75亿美元，以市场份额来看，Skyworks 20%、村田20%、Qorvo 19%、博通19%，高通依靠5G基带的优势在射频前端份额上升到3%；2019年国内手机制造商采购射频前端芯片（含分立器件）41亿美元，未来两年仍将保持快速增长，从份额来看，华为以44%的份额居首，Vivo 18%、Oppo、小米各12%、ODM 11%。

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国产手机品牌助力射频芯片国产化提速：

根据Strategy Analytics 数据显示，2019年全球5G智能手机出货量为1870万部，销量前三名分别为华为、三星、vivo，国产手机厂商在5G智能手机的市场份额合计超过50%。在我国移动互联网跳跃式发展的背景下，国内智能手机市场保持高速增长，同时中美贸易摩擦推动了芯片领域国产化进程加速。

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5G射频前端工艺相较4G变化有限

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功率放大器：

目前的主流依然是GaAs PA。基于GaAsp-HMET工艺的PA以其耐高压、高功率、纵相电流特性和良好的衬底特性而特别适

合射频功率放大器应用，在3G、4G智能手机领域有着不可撼动的地位，这些优势延续到了5G。

开关/LNA/Tuner:

射频开关采用包括SOI 、CMOS 、GaAs-PHEMT等材料工艺，SOI是射频开关的主要技术平台，SOI工艺预计长期维持在

90%左右的出货份额，CMOS工艺约占比7%-8%左右。在5G时代，SOI仍然是类开关器件的主流工艺。

滤波器/Duplexer:

4G多采用SAW/BAW，对于Band3、Band8、Band41等特殊频段采用BAW、TC-SAW；5G频段对于滤波器的宽容度高于4G，首先N41可以延续Band41设计，N78、N79频段周边干扰较少，对滤波器的截止带宽要求较低，因此大多采用成本较低的LTCC或者IPD工艺。

射频前端是推动5G手机价格上涨的主要原因之一

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2020年Sub6G助力5G渗透率提升

根据全球5G标准化组织的3GPP协议规定，5G使用的频段包括两类，一类范围为450MHz6GHz，也被称为Sub 6GHz频段；另一类范围为24.25GHz52.6GHz，因其波长在1毫米~10毫米之间，故也通常被称为毫米波。

主流频段集中在sub 6G：

目前阶段，5G射频前端的主流频段集中在sub 6G。国内是N41、N78和N79；欧洲以N28、N78为主，日韩以N78为主；在5G时代，N78将成为全球通用频段。

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新功能增加接收端数量：

5G引入了4*4 MIMO、SRS和EN-DC等功能，要求射频前端的接收端必须具备单频段四路接收的能力，相较于4G使用的两路接收方案，价格提升了229%。以国内5G手机为例，高端机型普遍采用221方案，即2路N41、2路N78和1路N79主集芯片，接收端相应需要额外的2路N41、2路N78和3路N79分集芯片；中低端机型普遍采用211方案，即2路N41、1路N78和1路N79主集芯片，则接收端需要额外的2路N41、3路N78和3路N79分集芯片，主集芯片大多采用PAMid方案，供应商为国外的高通、Qorvo、Sky；分集芯片是国内厂商最大的机会，国内的卓胜微、唯捷创芯、昂瑞微有望进入国内Tier1 OEM供应商名单。u9kfzMEynYglJKB

2022年毫米波开始逐步落地

毫米波雨衰、穿透性等性能指标较差，难以实现大规模部署。现阶段采用毫米波布网的主要是美国，日本、韩国跟进。美国。在现有5G的技术标准框架下，毫米波的发展不容乐观，原因有以下两点：

1、在北电宣布倒闭之后，北美已经没有一家主设备商有能力支持美国的毫米波产业的发展；

2、华为、中兴被禁止进入美国市场则加剧了对毫米波阵营的孤立，爱立信、诺基亚面对华为、中兴在欧洲市场的竞争，不会放弃sub 6G市场去全力押注毫米波，而高通作为移动芯片公司则没有能力推动整个运营商网络建设。

不过，随着移动通信快速演进，低频段资源面临耗尽挑战，而毫米波技术因更新迭代，在攻克成本与性能两大传统技术软肋后，也再次被启用。截至目前，全球已有28家运营商在毫米波频段进行了商用部署。

当然，随着美国 Sub-6 中频段逐渐开放，可以和毫米波形成互补之势，前者负责拓展覆盖范围，后者可以专注于应对体育场、商场等人群密集的应用场景。

先 Sub-6，后毫米波，两条技术路线双管齐下，这是很多国家早就采用的思路。现在看来，此前一直押注毫米波的美国最终也不得不走上相似的道路。

据GSMA大中华区总裁斯寒透露，从亚太区域及全球来看，26GHz现在是被部署和发放牌照最多的、最热门的毫米波频段，另外37GHz~40GHz也在美国和其他国家与地区得到了部署或牌照，是仅次于26GHz的热门频段。

在国内，5G毫米波也同样发展迅速。据闻库指出，目前我国5G毫米波技术标准逐渐成熟。在3GPP完成34.25GHz~35.25GHz频段毫米波的标准化工作后，工信部已经确定了我国5G研发技术的实验，并在实验室和5G外场进行实验。

与此同时，闻库表示，5G毫米波的应用场景也在不断扩大。“5G毫米波不仅能够面向to C的用户提升体育赛事的直播体验，提高上行速率，还可以面向工业制造领域的大带宽、低时延的to B场景，提高高速率传输和定位能力。”在闻库看来，这也代表5G毫米波正在走向行业应用。

此外，闻库表示，国内厂商也在不断加快研发进度。在24.75GHz~27.5GHz频段、独立组网和非独立组网、800M带宽同时上下行工作、大上行帧结构等研发方面取得了卓有成效的进展。

而在终端及芯片领域，记者了解到，高通、海思、三星、联发科等也都推出了毫米波芯片。截至目前，全球商用的毫米波终端芯片已有约70款，以手机和CPE（客户前置设备）为主。

名词解释

BOM：（Bill of Material）物料清单，也就是以数据格式来描述产品结构的文件，是计算机可以识别的产品结构数据文件，也是ERP的主导文件。

Die：Die指的是芯片未封装前的晶粒,是从硅晶元(Wafer)上用激光切割而成的小片(Die)，每一个Die就是一个独立的功能芯片，最终将被作为一个单位而被封装起来成为我们常见的芯片。Die是不能直接使用的，没有引脚，没有散热片。

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