華為海思基帶跌宕起伏史:從一無所有 到與群雄逐鹿5G基帶晶片

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據《華爾街日報》北京時間3月7日報導,知情人士稱,高通公司正在與華為公司展開磋商,欲和解雙方的專利費糾紛。

高通是蘋果、三星電子、華為等智慧型手機廠商的數據機晶片主要供應商。

因為在專利費上無法達成共識,為要求高通改變現行的專利費標準,蘋果在去年1月起訴高通,指控高通收取過高的晶片專利使用費,並拒絕歸還承諾退回的10億美元專利使用費。

在全球四大蘋果產品代工製造商--富士康母公司鴻海精密、緯創、仁寶和和碩--依照蘋果的意圖,向高通拒付專利費,並把該公司告上法庭,指控其違反美國反壟斷法《謝爾曼反壟斷法》(Sherman Act)。

之後,華為等廠商也開始效仿蘋果的做法,停止向高通支付專利費。

高通主要與兩大專利授權客戶發生爭執,一是蘋果,還有一家公司身份不明。

不過市場分析師認為,這家不明身份的公司就是華為。

據悉,雙方目前的談判進展順利,可能會在未來幾周達成協議。

不過,談判也有可能破裂,無法確保達成協議。

高通此前已表示,如果與手機製造商解決專利費糾紛,該公司將獲得數十億美元的專利營收。

目前,高通正在抵擋博通公司發起的惡意收購,這筆交易還波及到了政治層面。

現在還不清楚這筆備受爭議的收購案可能會對高通、華為達成和解協議的意願、能力產生何種影響。

高通占據過半基帶晶片市場

如以技術實力對基帶晶片廠商進行排名,高通、intel、海思和三星應該列為第一梯隊(海思和三星的基帶晶片基本自用);第二梯隊:展訊、聯發科;第三梯隊:大唐聯芯。

市場研究機構Strategy Analytics發布的《2016年基帶晶片市場份額追蹤》報告指出,2016年全球蜂窩基帶處理器市場規模同比增長5%達到223億美元,高通、聯發科、三星LSI、展訊和海思占據基帶收益份額前五的席位。

儘管競爭激烈,高通仍以50%的收益份額位居榜首;聯發科和三星LSI分別以24%和10%的收益份額分列二、三名。

高通在全球基帶晶片市場規模中的占比,已由2014年的66%,先是下滑為2015年的59%,然後再於2016年跌至50%;LTE基帶晶片出貨占比,也由2015年的65%,跌為2016年的52%。

此外,從iPhone7/7plus開始,Intel開始搶奪原本屬於高通的部分基帶晶片份額。

Strategy Analytics表示,2016年高通率先推出Gbps級LTE基帶晶片,以及5G基帶晶片,持續為全球基帶晶片技術與市場領導者。

未來幾年全球基帶晶片需求預測

長期來看,Strategy Analytics 認為 LTE 網絡演進到能支持更高速率(如 Cat.6 以上),且高流量消耗的應用普及會促進中低端 LTE 智慧型手機出貨,並由此帶動 LTE 基帶晶片的價格降低。

智慧型手機和其他移動終端在未來將保持平穩增長,基帶晶片的年複合增速約為 2%,到 2022 年將達到 27.4 億顆的出貨量,對應 237 億美金的銷售額。

4G 基帶晶片出貨占比迅速提升

根據 Strategy Analytics,過去幾年內,2G 和 3G 基帶晶片出貨占比從近 40%和 60%下降到 2016 年的雙雙 20%左右,而 4G 基帶晶片幾乎從零一路提升至 60%的占比,絕對數目也超過了 14 億顆。


總市場規模已趨於平穩,4G 基帶強勢擠占份額

市場規模上看,2014 年全球超過 220 億美金高點後,一直在此位置盤整,顯示市場區域飽和,增量空間有限。

2016 年,雖然 2G 和 3G 在出貨量上尚占據 40% 左右份額,但整體份額已經從近 100%跌落到 20%以內。

4G 基帶晶片是支撐總規模的主要來源,而且日益收縮的 2/3G 網絡將使得 LTE 進一步強化份額擠占。


由於已開發國家的移動終端市場已經飽和,2016 年全球出貨量約 22.53 億部,已經比前一年下降約 5.4%, 2017 年出貨量將有 5.3%左右的回升。

到 2022 年移動終端年出貨量預計將達到 27 億部,意味著這些年的複合增速在 3.1%,較此前的預計更為保守,反應了智慧型手機增速放緩程度超出此前判斷,且 2G 終端的下滑也在加快。

未來增量市場空間已經不大,更多的是 4G 終端對 2G 和 3G 的份額擠占。

據預測,到 2020 年 4G 總體占比有望超過 90%。

全球基帶晶片市場規模和主要廠商份額

華為海思基帶晶片發展跌宕起伏

不僅僅是全球最大的通信設備商,華為旗下的海思基帶研發技術同樣領先業界。

海思的SOC雖然說是自主產品,不過都是公版架構,並沒什麼好吹的,不過基帶部分確實是可以吹的,代表作正是Balong(巴龍)系列。

早在2005年就研發出自己的WCDMA基帶並用於其上網卡上,就此其手機晶片業務開始逐漸發展。

在2009年的時候其推出首款手機晶片K3,不過由於多種原因最終失敗。

其後推出的K3V2出現發熱問題和兼容問題,但是其堅持讓自家的手機採用自家的手機晶片,直到2014年推出的麒麟920才完美解決了各方面的問題,並且先於高通支持LTE Cat6技術。

在華為手機的支持下,研發手機晶片的華為海思已成為全球前二十大晶片設計企業。

不過讓人奇怪的是,華為海思引以為傲的基帶晶片自2015年推出支持LTE Cat12的balong750後,就開始落後於高通和三星,直到麒麟970之前都沒有取得進步。

華為海思基帶技術是否落後

臨近2015年底,安卓陣營三大移動晶片廠商都相繼推出了各自的旗艦SoC處理器——11月5日華為正式發布麒麟950,11月10日高通發布驍龍820,11月12日三星半導體發布Exynos 8890。

三家廠商如此密集發布新一代產品,實屬罕見,一時間各類橫評豎評漫天飛舞,三家爭鳴。

基帶方面,麒麟950沒有集成此前預測支持LTE Cat10的基帶,出乎意料地用的仍然是Cat6。

而驍龍820和Exynos 8890下行支持Cat12(最高傳輸速度達600Mbps),上行支持Cat13(最高150Mbps),從字面理解上,麒麟950的Cat6明顯不敵後兩者,故有網友稱麒麟950在基帶規格上太保守。

麒麟950、驍龍820、Helio x20、Exynos 8890

從2012年就率先推出了支持LTE Cat4的Balong710、到2013年推出首款LTE Cat6基帶Balong720及2014年推出業界首款Cat6的SoC麒麟920,為何在2015年最新的旗艦產品麒麟950上沒有給業界帶來更多的驚喜?華為麒麟為什麼這麼「保守」?這或許是因為華為更多著眼於實際需求。

其實業界都知道,華為在全球幾百個國家和地區都有自己的網絡設備和代表處,對全球運營商網絡及終端的特性需求一直有著精準的了解。


華為海思基帶技術躍升跟上高通和三星的腳步

2016年11月,華為發布的海思麒麟960可以說打了一個翻身仗,其CPU性能穩步提升,而GPU性能飛躍讓我們感受到了華為的誠意。

同樣在麒麟 960 SoC 中集成了支持 LTE Cat.12/13 的 Balong 750 基帶(最大下行速度 600Mbps,上行 150Mbps),並且支持 CDMA 網絡,絲毫不遜色同期的高通驍龍 820、821。

在2017年秋,海思發布的麒麟 970 更進一步,其最大的亮點就是引入了NPU(全稱「神經網絡計算單元」)的概念,號稱是全球首款AI晶片,運算能力達1.92TFP 16OPS。

麒麟 970 直接大跨步到了 LTE Cat.18,最高下載速度飆到了 1.2Gbps(4x4 MIMO,3CC CA,256QAM),也就是比之前業界最快、驍龍 835 和 Exynos 8895『千兆 LTE』還要再快上 200Mbps。

麒麟970除了在基帶技術上具有領先優勢外,CPU、GPU性能甚至超過高通的驍龍835。

驍龍835、麒麟970、(HelioX30)0Exynos8895四款處理器參數對比

這次華為麒麟970取得對高通和三星的技術領先優勢是一個讓人驚喜的進步,實現了跨越式的發展,跳過了1Gbps直接支持1.2Gbps,難怪其消費者BG CEO余承東表示麒麟970是全球首款支持Pre5G的手機晶片。


去年12月,高通發布了自家旗艦機的處理器驍龍845,作為驍龍835的升級版本,驍龍845不僅在性能上有所提升,還帶來了擴展現實、安全處理單元、AI等眾多新特性。

根據驍龍845、麒麟970參數數據來看,兩者性能也無多大差異。

這足以說明,華為海思基帶晶片技術再次處於業界領先水準。

逃離高通!三星全網通基帶Shannon359亮相

網絡基帶方面一直是高通和華為的拿手好戲,而三星相對處於弱勢。

• 驍龍835:全網通、LTE Cat.16,下行最高1Gbps

• Exynos 8895:雙4G、LTE Cat.16,下行最高1Gbps

• 麒麟970:全網通、LTE Cat.18,下行最高1.2Gbps

不過,該局面在去年就發生了改變。

2017年12月三星的官網突然放出了Shannon 359的頁面,正式發布了這顆傳言達一年之久的全網通基帶。

不過該基帶是外掛基帶,換言之可以搭配不同的處理器使用。

2018年Exyons 9810的基帶不是S359,而是另一款集成基帶,性能足以媲美高通驍龍845上的X20基帶。

參數方面,三星S359基帶是支持全網通規格,支持6CA載波聚合,4X4 MIMO技術和256 QAM。

當然上行下行速度肯定不如麒麟970和高通驍龍845,應該是屬於市場主流水準。

全網通基帶只是一個開始,是一個標誌,標誌著三星在SoC設計領域已經完全達到了自給自足的水平,羽翼已豐。

此後三星也擁有了自己的全網通基帶,SoC領域最後一塊短板已經補齊。

此時此刻,心裡最鬱悶的可能是高通,但是最高興的,或許是魅友?

晶片領導廠商力拚5G基帶晶片

高通驍龍855或集成X50基帶:峰值速度5Gbps

據悉,日本軟銀公司(SoftBank,ARM母公司)在發布2017財年三季度財報中,意外確認了驍龍855平台。

(注意,為了強調晶片對基帶、GPU、ISP/DSP等各種IC的整合,高通在2017年將驍龍處理器更名為驍龍移動平台。

驍龍X50

更重要的是,驍龍855並非此前外界分析的集成X24 LTE基帶(2月發布,7nm工藝、2Gbps),而是採用高通2016年發布的驍龍X50基帶,雖然是老邁的28nm工藝,但速度達到了5Gbps。

不過這個方案需要搭配應用處理器、SDR051收發器、PMX50電源管理單元,屬於外掛方案,複雜程度高。


X50基帶支持3.5GHz/4.5GHz中頻(Sub 6GHz,中國將採用),也支持28GHz/38GHz的高頻(毫米波),在目前大量的5G實驗中作為主力使用,可能穩定性、兼容性是高通使用它的主要原因。

高通此前已經確認,首款5G手機將在2019年上半年推出,看來節奏沒有變化,2019年的CES/MWC會是以驍龍855為代表的5G手機亮相的主舞台。

此外,上月高通曾對外正式公布了明年使用高通X50 5GNR基帶晶片的18家OEM合作夥伴,除了運營商外,手機廠商備受關注,其中包含了小米、中興、OPPO、vivo、HTC、夏普、索尼移動、LG、富士通、HMD等。

三星 Exynos 5G最高下載速度理論值達5Gbps

2017年早些時候三星發布的Exynos 9處理器整合了LTE Cat.16級別的基帶晶片,這是行業內首款支持5CA的晶片,能夠實現峰值1Gbps的下載速率。

同年7月新發布的基帶晶片最高可支持LTE Cat.16,峰值下載速率能夠達到1.2Gbps,相比此前提升了20%。

同時,新一代基帶支持4×4 MIMO、LTE Cat.18以及256QAM,能夠將數據的傳輸效率最大化。

同時通過eLAA技術(聚合授權與非授權頻譜)。

三星電子系統LSI事業部在2018 CES期間,以非公開展示的形式向主要智慧型手機客戶介紹名為Exynos 5G的5G基帶晶片解決方案。

報導指出,Exynos 5G晶片將支持多種毫米波(mmWave)頻率,如28GHz、39GHz與6GHz以下,可兼容2G、3G、4GLTE通訊技術。

在高於28GHz的高頻段時,Exynos 5G結合8個100MHz載波聚合(CA),最多能使用800MHz,因此最高下載速度理論值達5Gbps,比現行最高規格LTE基帶晶片快5倍,同時支持Non-Standalone(NSA)與Standalone(SA)技術。

據悉,三星LSI事業部計劃於今年下半年供應Exynos 5G樣品,,預定2019年實現商用化。

華為全球首發5G商用晶片巴龍5G01:峰值速度2.3Gbps

MWC 2018大會前夕,華為面向全球發布了首款3GPP標準的5G商用晶片——巴龍5G01(Balong 5G01),以及基於該晶片的首款3GPP標準5G商用終端:華為5G CPE(用戶終端)。

巴龍5G01是全球首款投入商用的、基於3GPP標準的5G晶片,支持全球主流5G頻段,包括Sub6GHz(低頻)、mmWave(高頻),理論上可實現最高2.3Gbps的數據下載速率(驍龍X24 2Gbps)。

同時,它還支持兩種5G組網方式,一個是NS,即Non Standalone,5G非獨立組網,5G網絡架構在LTE上,二是SA,即Standalone,5G獨立組網,不依賴LTE。

巴龍5G01是5G標準凍結後第一時間發布的商用晶片,標誌著華為率先突破了5G終端晶片的商用瓶頸,同時也意味著華為成為首個具備5G晶片-終端-網絡能力、可以為客戶提供端到端5G解決方案的公司。

高通和英特爾去年都已發布5G商用基帶晶片,分別命名為「Snapdragon X50」、「XMM8060」,兩款5G基帶晶片將用於2019年上半年問市的智能機。

而華為首款5G商用晶片【巴龍5G01】則發布於MWC 2018。

韓媒BusinessKorea、etnews報導,三星電子布局5G基帶晶片,打算大幅減少對高通的依賴。

據悉三星今年將發布5G基帶晶片的樣片---「Exynos 5G」,2019年5G網絡問世後,Exynos 5G基帶晶片會用於5G智能機。

Techno System Research (TSR)報告指出,5G基帶晶片市場競爭激烈,產品可分為兩種,一種支持6GHz以下頻段和毫米波(millimeter wave), 廠商有高通、英特爾、三星電子、華為旗下的海思。

毫米波是高頻波,帶寬較大、傳輸速度快,但是波長較短,信號容易受到干擾,必須要改善射頻(RF)天線模塊效能,才能有較好表現。

外傳三星缺乏毫米波的研發經驗,開發射頻天線模塊碰上阻礙;海思情況和三星差不多。

另一款5G基頻晶片只支持6GHz以下頻段,廠商包括聯發科、展訊等。

由於6GHz以下頻段已經用於4G LTE,此類晶片研發相對簡單。

TSR估計,2019年將有580萬個5G設備;2020年5G智能機出貨量將達900萬部,份額為5%,2022年5G智能機出貨量達3.8億支,份額為20%。

英特爾/紫光展銳戰略合作:2019年在中國推5G網絡、手機

聯發科和展訊主要占據手機晶片中低端市場,技術上滯後1到3年。

各廠商也不完全是競爭關係,Intel作為展訊的第二大股東擁有其20%的股份。

作為全球領先的移動通信及物聯網核心晶片供應商之一,紫光集團旗下核心企業紫光展銳,在2月與英特爾聯合宣布雙方達成5G全球戰略合作。

雙方將結合英特爾基帶技術、紫光展銳晶片設計技術,面向中國市場聯合開發基於占瑞處理器、搭載英特爾5G基帶的全新5G智慧型手機平台,並計劃在2019年下半年,與5G行動網路同步推向市場。

不僅如此,英特爾和紫光展銳將在5G領域進行一系列長期協作,包含一系列基於英特爾 XMM 8000系列基帶,面向多元化市場、多條產品線的產品合作。

聯發科綜合實力較強,但地位尷尬

聯發科目前綜合水平強於展訊,但缺乏展訊本土優勢地位,展訊更易獲得國內市場支持和來自 Intel 的技術支持,即使在 5G 初始階段技術相對落後,也可藉助 Intel 的晶片開拓市場。

長期看,展訊發展的後勁更足。

而聯發科在 4G 並未占據高端市場,盈利水平受限,而 5G 又需要海量的資金投入,我們認為後續聯發科將共同與展訊處於中游競爭地位。

聯芯有望受惠於國內產業政策、資金和市場支持

聯芯受益於國內的 TDS 產業,其 TDS 晶片具備相當的實力,但中移動正逐步裁撤 TDS 網絡,其 4G 的發展沒有及時跟進,目前看弱於展訊和聯發科。

不過有國內產業政策、資金和市場的多方支撐,5G 大機率將取得空前突破。

華為至少一半手機2018年將採用自家海思處理器

去年底,中國手機廠商小米、OPPO和vivo與高通簽署了採購意向,晶片採購金額高達120億美元。

外界注意到,和高通簽署協議的手機廠商中,沒有華為公司。

據多家外媒報導,華為和高通之間針對專利授權費產生了分歧,華為已經停止向高通支付專利費。

去年,華為一共交付了1.53億部智慧型手機,其中只有7000萬部手機使用了海思公司的晶片,占比不到一半。

在剩下的8000多萬部手機中,華為主要採購了高通和台灣聯發科的處理器,這些手機大部分是入門級或者中端型號。

近期又有報導稱,2018年華為使用自家處理器的手機占比將達到或超過50%。

與此同時,海思公司也將擴大台積電公司的晶片代工訂單。

顯然,華為手機進一步擴大使用自家的處理器,將給高通和聯發科兩家廠商帶來壓力。

一直以來高通都是手機通信晶片市場的霸主,特別是在3G時代,高通憑藉其在3G領域強大的專利組合,稱霸天下。

進入4G時代,高通雖然不再是一家獨大,但是依然是非常強勢。

甚至在即將來臨的5G時代,高通超越諸多競爭對手率先推出業界首款5G或准5G基帶晶片——驍龍X24、X50,就足見其雄厚實力。

而周二再次傳出,華為正在與高通談判,試圖解決雙方之間的專利糾紛問題。

這或許對於華為意義更為重大,因為沒有了專利糾紛更有利於其積極開拓海外市場。



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