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移动芯片及终端热点技术和产业发展研究
宋丽娜 陈曦 梁张华 李文宇
2014-12-17  来源:泰尔网

 

  随着全球移动互联网和LTE产业的快速发展,移动通信市场充满了机遇和挑战:伴随移动终端用户群向多元化、个性化发展,不同品牌移动终端和芯片之间的竞争也愈演愈烈。在此大背景下,我国移动通信芯片和终端产业,面临着一个不容错过的发展机会。来自工信部电信研究院的数据显示,2014年1-7月,中国智能手机市场的出货量将接近2.3亿部,市场占有率已经达到87.4%,移动终端已经全面进入智能时代;而4G手机的出货量,同期也达到了5581万。在这些精彩数据的背后,是移动终端市场的激烈比拼。作为移动终端核心的移动芯片产业,也同样面临机遇、竞争和较量。

  一、LTE全球快速商用,加速移动芯片产业竞争全面进入4G时代

  随着LTE产业链的成熟,2014年以来LTE用户飞速增长,成为当前无线移动领域的热点技术,为移动芯片产业带来了新的机会。

  1.     LTE进入爆发式增长时期,4G时代全面到来

  移动互联网市场的迅猛发展,为LTE提供了充足的需求动力。LTE技术和市场发展均进入爆发期。根据GSA的统计,截至2014年6月,107个国家已部署300个LTE商用网络。截至2014年1季度,LTE用户数更是增长到2.45亿,与2013年同期相比,增长了1.5亿,年增长率近180%。

                          

  图 1:LTE网络和用户发展情况 数据来源:GSA 2014.3

  

  LTE网络部署的加速也推动了LTE产业链中移动芯片的成熟和发展,来自SA的数据表明,2014年1季度,LTE基带芯片出货量已接近1亿片,占基带芯片总出货量的18%。

  

  图 2:2014年Q1基带芯片出货量 数据来源:SA 2014.6

  从近年来的移动基带芯片市场来看,GSM呈明显下降趋势,LTE和3G成为推动移动芯片市场增长的主力因素。TD-SCDMA更是助力国内厂家在移动芯片市场占据一定份额,2013年TD-SCDMA芯片出货量为1.8亿,其中国内厂家占有率达70%。

  

  图 3:2010~2013年基带芯片出货量 数据来源:SA 2014.6

  2.     大数据的应用需求,推动LTE-A成为移动芯片的主要演进方向

  相比3G时代,LTE可以提供更及时的数据采集和更大量的数据传输能力。这不仅仅意味着手机上网速度的提高,更加会推动整个移动互联网产业对大数据的应用需求,促进LTE技术更快地向高速数据传输能力演进。LTE-Advanced的载波聚合(CA)技术,可提供更高速率,以及更有效的利用分散频谱资源,成为当前运营、系统和移动芯片发展的主要方向。GSA的数据显示,截至2014年3月,共有6个LTE FDD网络提供商用CA服务,包括韩国的SKT、LG U+和KT。同时,越来越多的芯片厂家推出了支持CA能力的芯片,截至2014年3月,已有超过5家LTE FDD芯片厂商已支持跨频段能力的CA,4家TD-LTE芯片厂商已支持频段内的连续CA。同时,大多数的移动芯片厂家已将CA列入产品规划,计划于2014年底或2015年初实现对该能力的支持。

  3.     移动芯片/终端在传统应用与OTT业务的抗衡和挑战中寻求发展

  2013年底微信活跃用户累积3.55亿,对电信运营商的通信业务造成了较大影响。中国移动发布的2013年业绩显示,中国移动语音业务降幅3.4%,短彩信业务收入降幅达到6.5%。因此,可提供高话音质量的VoLTE技术,成为4G时代,传统电信业务与OTT业务抗衡的选择。目前韩、美等少数LTE领先运营商已经成功商用VoLTE。据GSA截至2014年3月的统计,1563款LTE智能手机中已有57款支持VoLTE,较2013年底的42款增加了35%。中国移动近期提出了“融合通信”业务(RCS),将目前的语音、短信与流量服务完全打通,力求突破OTT业务带来的挑战。

  VoLTE和RCS均是基于IMS的业务,为提升用户业务体验,移动芯片需深度集成VoLTE基础通信功能,从而改善业务性能、减小耗电。从全球来看,有意实施RCS并开展商用的运营商日益增加,且呈现一定本地市场联盟化趋势。作为面向最终用户的移动终端芯片,也必将在多种业务方案选择中寻求新的发展机会。

  4.     4G时代的到来,移动芯片的多模多频化之路成为必然

  多模多频,从3G时代开始,就成为了移动芯片产业的热点话题。而随着4G时代的到来,移动通信领域的制式更加多样化,频谱资源更加分散,使得为移动用户提供通信能力的终端芯片,越来越重视多模多频能力。目前,国际数家主要终端芯片厂家均已支持5模甚至6模能力;国内部分领先企业也已经具备了5模芯片供货能力,其它国内芯片厂家也在大力投入多模芯片的研发,尽快完善多模能力。

  5.     更高工艺,更低功耗仍是移动芯片性能提升的持续演进方向

  目前移动芯片整体产业已全面步入28nm时代,正向20nm/16nm演进。据报道,台积电将于今年4季度试产16nm工艺线,部分国内芯片企业,已经开始和台积电沟通16nm试产的合作,国内企业在新工艺应用方面,正在快速和国际巨头缩短差距。然而,新工艺的采用在资金投入、技术水平和工艺经验方面都对芯片企业提出了更高的要求。如何向更高芯片工艺的演进,成为国内移动芯片产业需要集体思考的重要问题。

  二、LTE终端产品产业化进程加速,芯片配置水平提高

  LTE的高速数据能力,为智能终端的发展带来了超乎想象的移动交互体验,移动终端真正走向智能化。对多个LTE国际主流运营商[5]的终端产品监测数据表明,LTE终端产品产业化进程发展迅速,智能手机成为无可争议的市场主体。

  1.     4G手机不断增加,升级换代趋势明显

  数据表明[6],从2014年3月至2014年4月,监测到的全球十多家国际主流运营商514款上架销售手机中,3G手机106款、4G手机408款。相较于2014年初~2014年2月,3G手机有所减少(116款),4G手机则进一步增加(382款),4G手机占比上升约3个百分点,已接近80%,凸显手机升级换代趋势。LTE终端产品的商用化和产业化进程明显加速。

  2.     LTE FDD制式产品是主流,TD-LTE产品快速增加

  本次2个月周期内监测到的408款LTE手机中,以单独支持FDD制式的为主,该制式共有362款设备,较前两个月增加了11款;单独支持TDD制式的手机达到16款,较前两个月增加了6款。除已有的SoftBank外,沙特的Mobily也开始上架销售该制式手机。兼容FDD和TDD制式的4G手机有30款,增加了9款,仍主要由拥有TDD网络的特色运营商进行定制和销售。

  3.     芯片配置水平提高,大屏多核成主流

  相较于3G智能手机, 4G手机的芯片配置水平有显著提高,4G终端更倾向于采用多核芯片,主频多在1.2GHz以上。监测数据表明,近期上架销售的智能手机产品中,四核及2.26GHz以上的4G手机增幅明显。

  

  图 4:主流LTE运营商上架销售的终端产品芯片核数分布 数据来源:工信部电信研究院 2014.5

  4G手机凸显大屏化趋势,5.0”以上占比达24.6%;屏幕分辨率也进一步提高,1980*1020级的占比达40.7%,较前两个月上涨约4PP。在定位系统、Wi-Fi以及芯片方面尤其明显,4G手机的硬件配置也均有进一步提升。

  

  图 5:主流LTE运营商上架销售的终端产品屏幕尺寸分布 数据来源:工信部电信研究院 2014.5

  三、我国移动芯片及终端产业需找准方向,提升在国际市场中的地位

  我国移动芯片和终端产业的发展,要紧紧抓住LTE,尤其是TD-LTE在全球产业化进程的机遇,利用中国巨大的智能终端市场潜力,提升自身技术水平和品牌影响力,争取在国际市场上占据一定的地位。

  1.      大力发展TD-LTE的同时,注重与LTE FDD的融合发展

  中国TD-LTE牌照的发放,显著地提升了TD-LTE的国际影响力。GSA的统计数据表明,截至2014年3月,全球TD-LTE网络数为32个,TD-LTE用户数达到1100万户,较年初的720万户增长了380万户,在全球已发布的1563款LTE终端中,有387款TD-LTE终端,相比年初增加了近30%。TD-LTE的发展规模增速显著,但相较于LTE FDD在全球大规模的部署和产业化发展,仍存在显著差距。因此,中国的移动芯片和终端产业,在专注研发TD-LTE技术的同时,也应注重与LTE FDD的融合,紧跟LTE FDD的技术发展趋势,支持多种制式,以便被更广泛的国际市场认可。

  2.      坚持主要技术流,稳步发展,高度关注热点技术动态

  我国移动芯片产业的发展,首先要抓住LTE和智能终端带来的大潮,在芯片设计上实现高端突破,重点投入现阶段关键技术研发,最大限度地完成自身的主要技术积累,从而为下一轮技术发展积攒能量。而对目标尚未完全明确的热点技术,积极参与讨论,投入有限力量,密切关注全球市场动态。

  3.      扩展思维,有效识别和预见移动互联网时代的用户需求

  4G时代的到来,推动了移动互联网的迅猛发展,移动终端向多元化方向发展,新的需求和应用快速更新和变换。我国的移动终端产业,在关注市场占有率的同时,应开阔思维,更加深入的考虑移动互联网时代的用户需求,对业务应用有预见性,重视提升用户体验的创新,提升品牌认知度,从而在移动终端市场占据有利地位,促进中国移动终端产业在全球市场的发展。

  参考文献

  1.       LTE产业发展分析和展望,2014,电信科学

  2.       GSA_Evolution_to_LTE_report_100614,2014,GSA

  3.       GSA_lte_ecosystem_report_190314,2014,GSA

  4.       gsa_status_of_the_global_lte_tdd_market_160414,2014,GSA

  作者简介

  宋丽娜,女,工业和信息化部电信研究院通信标准研究所,工学硕士,工程师,主要研究方向:新一代宽带无线移动通信

  陈  曦,男,工业和信息化部电信研究院泰尔管理所,工学硕士,工程师,主要研究方向:国际运营商资费分析

  梁张华,男,工业和信息化部电信研究院泰尔管理所,经济学硕士,工程师,主要研究方向:智能终端产业发展

  李文宇,男,工业和信息化部电信研究院通信标准研究所,工学博士,高级工程师,主要研究方向:新一代宽带无线移动通信

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  [5] LTE主流运营商选取美洲、亚洲、欧洲等商用化和用户发展较快的运营商。

  [6] 数据来自工业和信息化部电信研究院、各运营商公开数据

  




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