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5G手機成長動能佳 高成本恐成絆腳石
5G開台商轉風風火火,根據GSA統計,2019年全球已有296個電信業者投入5G網路建置,其中56個電信業者已經推出5G商用服務;工研院產科國際所日前舉辦「2020產業發展趨勢研討會」,會中提到截至2019年9月,市場已推出129款5G終端,包括41款5G手機、37款5G CPE/Hotspot、28款5G模組等,以最重要的5G手機為例,2020將有更多機種問世,進一步刺激5G手機的出貨量,但5G手機由於規格全面提升,關鍵零組件的成本居高不下,可能變成市場推展的一大阻力。
Samsung Galaxy S10 5G是最早上市的5G手機之一
智慧手機發展進入成熟階段,創新動能逐漸疲軟,2019年智慧手機市場受到美中貿易戰延燒及華為禁售令影響,工研院產科國際所產業分析師呂珮如表示,預期全球智慧手機出貨量約14.9億支,年成長下滑1.6%。全球智慧手機供應鏈面臨生產及銷售管理的風險,產品消費買氣受影響。另一方面,5G智慧手機動能較年初預期更樂觀,預期2019年5G智慧型手機比重上修至0.6%(原預估為0.2%),全年出貨量可達930萬支,主要購機動能湧現於南韓之特定市場。
5G通訊升級不僅顯現在行動電信與應用服務上,對智慧手機硬體也帶來改變,包含處理通訊訊號的基頻晶片、射頻前端、天線等零組件,以及在考量抗高頻傳輸損耗、降低電磁屏蔽、散熱等議題,衍生對印刷電路軟板的材質要求、對手機機殼材質的挑選限制及散熱技術的精進,種種都將隨5G導入迎來產業鏈關鍵元件的新變革,同時也將刺激新一波的零件商機。
而從目前市面上的5G手機來觀察,大部分都是各廠商的旗艦機種,許多機種產品售價超過千元美金,以平均單價而言,呂珮如指出,2019年5G手機約687美元,2020~2021年還維持在675與638美元的高檔,超過新台幣2萬元,隨著出貨量提升,2022年可望降低到534美元,2023年會進一步降低到482美元的水準。由於大部分關鍵零組件成本提升,造成5G手機單價高不可攀,是否影響接下來幾年的市場推廣,值得持續關注。
深入觀察關鍵零組件的成本,呂珮如提到,4G高階手機的射頻模組成本約19.3美元,5G的射頻模組成本約34.4美元,成本提升80%左右,尤其是濾波器從SAW濾波器換成成本較高的BAW濾波器;基頻晶片部分,5G解決方案約150美元,相較之下目前的4G解決方案都不到100美元,也有50%~100%的價差;5G手機天線數量也會大幅提升,從4G手機的4~6根增加到6~10根,同樣墊高成本;另外,5G手機散熱問題更加嚴重,散熱模組的成本將從3~5美元,增加到8~10美元。
展望未來三年,全球智慧手機市場可望因5G新機帶動出貨2~3%之年成長,而5G智慧手機預期在2020年有明顯拉貨,一則預期來自全球5G頻譜資源配置大致底定,二則從上游晶片端來看,主要手機晶片業者規劃5G SoC量產期落於2020上半年。因此,預估2020年將藉由品牌商5G新機以及電信商5G購機服務的補貼方案,可望帶來智慧手機的新動能。同時零組件與品牌業者也將持續致力5G手機成本的降低,以吸引消費者青睞。
5G晶片不求人 Apple收購Intel手機基頻技術
在蘋果(Apple)與高通(Qualcomm)世紀大和解不久之後,Apple與英特爾(Intel)簽署了一項協議,Apple決定以10億美元的價格收購英特爾智慧型手機基頻晶片相關部門的技術與人員。大約2,200名英特爾員工將隨相關智慧財產權、設備一同加入Apple。預計交易將於2019年第四季完成。
Apple硬體技術高級副總裁Johny Srouji表示,該公司已經與英特爾合作多年,並且知道這個團隊與Apple一樣,致力於設計能夠為客戶提供最佳體驗的技術。因此,Apple非常高興有這麼多優秀的工程師加入,一同為不斷發展的行動通訊技術貢獻心力,相信他們將在Apple充滿創意的環境中可以茁壯成長。新的夥伴以及Apple對創新IP的重大收購,將有助於加快Apple在未來產品和新技術的發展,為Apple增添進步的強大動能。
英特爾執行長Bob Swan表示,這項協議使英特爾能夠專注於開發5G網路新技術,同時能保留英特爾團隊創立的關鍵智慧財產和智慧型手機基頻晶片技術,英特爾長期以來一直非常尊敬Apple,英特爾相信Apple可以為這個才華橫溢的團隊提供最合適的環境,幫助這些重要的技術知識持續進步。英特爾也十分期待全心投入5G技術發展,與全世界的客戶,包括網路營運商、電信設備製造商和雲端服務供應商的需求緊密接軌。
過去Apple並沒有基頻技術,只有單獨推出應用處理器,因此Apple在5G晶片設計的動態始終備受關注,一直有部分產業人士猜測Apple將會自行研發5G基頻晶片,而現在Apple確定收購英特爾智慧型手機基頻晶片部門。
與英特爾簽署這項協議之後,加上Apple現有的產品,Apple將能夠掌握17,000項無線技術專利,涵蓋了行動通訊標準專利以及基頻架構與運作專利。但是英特爾將保留為非智慧型手機應用開發晶片的自由與權利,例如PC、物聯網(IoT)設備和自動駕駛汽車等。
蘋果斥資10億美元收購英特爾智慧型手機基頻晶片技術。
首款符合R15數據晶片亮相 三星加速5G終端問世
三星(Samsung)日前宣布推出5G NR基頻數據晶片Exynos Modem 5100,該晶片採用10nm製程生產,可支援sub-6GHz以及毫米波(mmWave)頻段,並向下相容歷代行動通訊標準。
事實上,三星並不是首個推出5G基頻晶片的廠商,早前高通、Intel都已發表5G基頻晶片。不過三星宣稱,Exynos Modem 5100為業界首款完全符合3GPP最新R15規範的基頻晶片,不僅可支援5G sub-6GHz與毫米波頻段,更可下向相容2G GSM/CDMA、3G WCDMA、TD-SCDMA、HSPA以及4G LTE網路,換句話說,終端裝置只須採用單晶片即可兼容歷代的行動通訊標準。
三星進一步解釋,5G發展初期仍以非獨立式(NSA)架構為主,倚賴現有的4G基地台與核心網路進行部署,而兼容各通訊標準的單晶片解決方案,將更有利於此階段的商業應用發展。
該款基頻晶片在sub-6GHz頻段最高下行傳輸速率可達2Gbps,在毫米波頻段則可達6Gbps的下行傳輸速率。相較於先前的版本,Exynos Modem 5100在以上兩個頻段的傳輸速率分別是前代的1.7倍及5倍。此外,該款基頻機晶片在4G網路中亦能維持良好的傳輸速率及穩定性,下行傳輸速率達1.6Gbps。
據悉,三星已利用搭載Exynos Modem 5100的終端原型裝置以及5G基地台,通過5G NR數據通話無線傳輸(OTA)測試。三星表示,該項測試模擬真實的蜂巢式網路環境,而這將加速採用該晶片的終端裝置開發以及商用化發展進程。
Exynos Modem 5100預計將在2018年底開始供貨給客戶,此外,該公司也將推出射頻積體電路(RFIC)、封包追蹤(Envelope Tracking, ET)以及電源管理IC(PMIC)解決方案。三星系統半導體事業(System LSI)部門總裁Inyup Kang表示,隨著5G通訊的演進,未來三星將持續推動行動通訊創新應用與服務的發展。