智能終端之通信芯片產業鏈解析

　　智能終端之通信芯片產業鏈解析

　　一、iPhone 5：網絡接入、設備互連成關注焦點

　　iPhone5採用全新的高通MDM9615M基帶芯片和博通BCM4334 Wi-Fi芯片，相比iPhone 4S無線網絡，iPhone5網絡性能提升顯著。

　　1、高通MDM9615M基帶芯片全面提升蜂窩網絡

　　 新增4G LTE網絡；3G網絡的WCDMA和CDMA兩種網絡制式都有加強；2G網絡與3G網絡同步優化。

　　iPhone5 的2G 網絡無變化；3G 網絡的WCDMA 和CDMA 兩種網絡制式都有技術加強；新增4G LTE 網絡；

　　Wi-Fi 芯片採用博通BCM4334，從單頻通道2.4 GHz 升級爲雙頻通道2.4、5 GHz，且該芯片支持Wi-Fi Direct

　　功能。

　　2、博通BCM4334 Wi-Fi芯片提升

　　 單頻通道2.4 GHz升級爲雙頻通道2.4、5 GHz；支持Wi-Fi Direct功能；Wi-Fi Direct既蘋果產品Airdrop功能實現的基礎，是全球Wi-Fi聯盟2009年推出的一種先進對等網絡（Peer to Peer）技術，目的是能夠實現Wi-Fi設備間的點對點直接連接，不受Wi-Fi網絡影響。

　　二、雙頻Wi-Fi + 4G LTE，iPhone5無線網絡大幅提升

　　1、全新Wi-Fi芯片——雙頻、低功耗、Wi-Fi Direct

　　博通BCM4334單芯雙頻組合芯片，集成IEEE 802.11 a/b/g/n協議、藍牙4.0以及FM 收音功能，同時支持互聯網連接和Wi-Fi Direct、Wi-Fi Display等先進功能。相比iPhone 4S時代的BCM4329 Wi-Fi芯片，新芯片明顯提升了各項性能。

　　iPhone5 採用Wi-Fi 芯片是博通公司BCM4334 單芯雙頻組合芯片，同時支持互聯網連接和Wi-Fi Direct、Wi-Fi Display 等功能。40 納米制造工藝功耗更低，雙頻信道自由切換提升Wi-Fi 無線網絡接入速度及穩定性，而Wi-Fi Direct 功能在沒有無線路由的情況下也能支持設備Wi-Fi 互連。

　　首先，功耗大幅降低。新芯片BCM4334 和iPhone4s 採用的BCM4329 的區別在於製造工藝由65 納米降至40 納米，降低功耗的同時也延長了電池壽命。

　　其次，提高網絡接入速度。新芯片頻帶支持2.4 GHz、5 GHz 兩種制式，2.4GHz頻段使用較多、幹擾嚴重、速度較慢，5GHz 頻帶使用較少、速度更高，手機可以在兩種頻帶間切換，以獲取最佳速度。不僅如此，芯片還允許雙頻共同工作以保證用網絡連接和內容流同時存在，即用2.4GHz 頻帶網絡間接同時可同時用5GHz 頻帶進行

　　Wi-Fi Display 或Wi-Fi Direct。

　　最後，支持Wi-Fi Direct功能。該功能可以使iPhone5在無Wi-Fi網絡的情況下，也能與Mac或其它iPhone 通過Wi-Fi 實現文件的點對點無線傳輸。

　　2、高性能基帶芯片——新增4G LTE、提速3G，蜂窩網絡性能全面提升

　　iPhone5採用的高通MDM9615M芯片是高通公司最新基帶芯片，最大提升在於新增4G LTE、提升3G性能，且採用28納米工藝，功耗也大幅降低。

　　新增4G LTE 並提升原3G 網絡性能，iPhone5 蜂窩網絡速度及延遲也得到大幅度提升及改良，及時跟進網絡運營商基站升級進度，滿足越來越多的3G、4G 網絡用戶需求。

　　3、新增4G LTE，完成下一代蜂窩網絡佈局

　　LTE （Long Term Evolution）通俗稱爲4G蜂窩網絡，LTE相比3G在通信速率有很大提高，其下行峯值速率爲100 Mbit/s、上行50Mbit/s，而且網絡延遲大幅降低。

　　LTE蜂窩網絡於2010年前後開始鋪設，在美國、日本、韓國等地區已經擁有較多用戶。預計到今年年底，4G LTE用戶數量將有7500萬，同比增長約350%。且近5年是全球LTE興起時期，用戶將高速增長，我們預計到2016年LTE用戶將有5-6億。

　　越來越大的LTE用戶羣催生對LTE手機的需求，在iPhone5發佈前，三星、HTC、LG等一些手機廠商都已開始提供LTE版的手機，包括銷量很高的Galaxy S III LTE版和HTC One XL LTE版。iPhone5增添4G LTE模塊正是基於對LTE網絡興起、用戶數量將會大幅增長的判斷，滿足LTE網絡用戶的需求。

　　4、3G網絡性能升級，滿足3G用戶特別是數量最多的WCDMA HSPA用戶

　　到2012年底，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA的3G總用戶數量將達16.4億，並將在2015年達到29.5億，龐大的用戶數量促使iPhone5的對3G網絡進行升級。

　　⑴、WCDMA網絡從UMTS/HSPA升級爲UMTS/HSPA+，下行速度從14.4 Mbit/s增長到42 Mbit/s，上行速度從5.76 Mbit/s增長到22 Mbit/s。

　　⑵、CDMA版本從CDMA EV-DO Rev.A升級爲CDMA EV-DO Rev.A/Rev.B，下行速度從1.8 Mbit/s增長到理論27 Mbit/s，上行速度從3.1 Mbit/s增長到理論73.5 Mbit/s，以滿足3G用戶的蜂窩網絡需求。

　　⑶、TD-SCDMA網絡目前仍無法在iPhone5運行。MDM9615M芯片已支持中國移動TD-SCDMA網絡，但受限配合其運行的射頻芯片RTR8600，TD網絡仍無法接入。

　　三、Wi-Fi Direct 性能卓越：便捷直連+大範圍高速傳輸

　　1、250Mbps+200 米範圍+設備直連

　　iPhone5 採用的博通BCM4334 Wi-Fi 芯片支持Wi-Fi Direct 功能，引起用戶及市場對Wi-Fi Direct 功能（既Airdrop）的關注。在iPhone 4S 等採用傳統Wi-Fi 的智能終端上，實現終端互連需要通過無線路由器或無線熱點中轉，對設備相互連接有很大限制。

　　而Wi-Fi Direct 通過Wi-Fi 頻率信道實現設備直接連接，設備連接無中轉限制，速度提高至250Mbps，且設備間的傳輸距離增大到200 米，能很好滿足用戶的現階段需求，改善傳統Wi-Fi 設備區域限制大、20-40 米覆蓋範圍小、接入環境不穩定、10Mbps 速度較慢等問題。這在性能上超越了同爲“點對點傳輸”陣營的藍牙4.0 技術，藍牙4.0 傳輸速率爲25Mbps，最大設計範圍不超過60 米。

　　擁有Wi-Fi Direct 功能後，手機可以和一個或多個支持該功能的設備進行點對點連接，甚至可以與經過軟件升級後的傳統Wi-Fi 設備直連，快速實現圖片、音頻和視頻等文件的傳輸。這不但解決了原先iPhone 傳文件麻煩的詬病，而且在此基礎上還可衍生出很多新潮的應用程序，如更便捷的聯網遊戲等。

　　2、Wi-Fi Direct 便捷、高速，可實現消費電子全終端互連

　　Wi-Fi Direct 的最重要特性是便捷以及高速，使其可應用設備範圍廣泛。

　　除了智能手機、平板電腦以及筆記本等傳統智能終端，Wi-Fi Direct 還可應用在電視、機頂盒、打印機以及MP3/MP4 等消費電子及其周邊設備上，實現消費類電子產品全終端互連。例如智能手機、平板電腦等終端可以通過該功能與打印機直連，便捷快速的實現圖片、文檔打印；手機、電腦內部的視頻文件可以快速傳輸到電視進行播放。周邊設備如外臵遊戲手柄、麥克風、音響等的應用對象能夠更簡單直接的與過去連接不便的智能手機、平板電腦等終端高速連接，增強周邊設備適用性。

　　豐富的應用環境讓Wi-Fi Direct 更加實用、更具吸引力，Wi-Fi Direct 也讓所有產品和終端用戶成爲一個整體，讓人與人、人與機器、機器與機器交流更便捷。這是消費電子產品的核心發展方向之一。

　　四、Wi-Fi Direct 有望成智能終端標配，或將高速完成普及

　　1、蘋果全系列產品將“Airdrop 化”，引領市場大規模普及

　　Wi-Fi 芯片支持的Wi-Fi Direct性能是蘋果產品實現Airdrop功能的基礎。蘋果公司首先在MacBook系列產品中應用Airdrop功能，經過軟件升級，2008年後產的MacBook大多都支持該功能，其便捷、高速的傳輸模式得到用戶認可。

　　此次iPhone5採用的高通BCM4334芯片支持Wi-Fi Direct，是蘋果公司將其全系列產品“Airdrop化”的開端，iPad、iPod Touch、Apple TV以及iTV等都將應用Airdrop功能以實現蘋果全系列產品快速、便捷、高效互連，大幅提升用戶體驗，成爲市場標杆。

　　而在蘋果帶動下，其他智能終端廠商如三星、HTC以及筆記本廠商應用Wi-Fi Direct功能是大概率事件，原因不僅是要拉近與蘋果產品距離，還在於功能強大的Wi-Fi Direct的應用成本較低。

　　首先，Wi-Fi芯片升級成本較低。根據IHS iSuppli、TechInsights等公司成本拆解，iPhone5 Wi-Fi/藍牙/ FM的總成本約爲4-5美元，而iPhone 4S的對應成本爲3.5-4美元，故Wi-Fi芯片升級後成本只增加了0.5美元，佔智能手機總成本比例很低。其次，博通等芯片公司規劃將Wi-Fi Direct功能納入所有產品，帶動Wi-Fi Direct成爲未來趨勢。故此，Wi-Fi Direct將在1-2年內將廣泛應用於智能手機、平板電腦、筆記本等智能終端，並在3-5年內完成普及。其他消費電子及周邊設備的應用普及將滯後約6個月。

　　2、Wi-Fi Direct 增加功耗，提升芯片工藝要求

　　Wi-Fi 功能的提升必然導致芯片功耗增加，並且Wi-Fi Direct 傳輸速度快、信號發射距離廣，功耗提升幅度更大，雖已發展功耗控制技術，但業界估計支持Wi-Fi Direct功能後的Wi-Fi 芯片爲原有功耗的2-3 倍。

　　傳統Wi-Fi 芯片採用65 納米制造工藝，功耗較高。如iPhone 4S 上的博通BCM4329 芯片採用65 奈米工藝，全速工作狀態耗電電流爲68mA，而iPhone 5 的BCM4334 芯片採用40 奈米工藝，全速工作狀態耗電電流僅爲38mA，功耗量下降44%。但此工作狀態是Wi-Fi 接入熱點模式，並沒有開啓Wi-Fi Direct 功能，我們估算開啓後

　　BCM4334 的功耗電流爲100-120mA。而若採用65 奈米工藝，開啓Wi-Fi Direct 後的功耗電流將達160-180mA，這對智能終端特別是智能手機的功耗造成很大負擔。故此，我們認爲40 奈米工藝將是Wi-Fi 芯片新標準工藝，原先的65 奈米制造工藝由於功耗過高將被Wi-Fi 芯片淘汰。

　　五、蜂窩網絡通信芯片產業鏈或將轉變

　　蜂窩網絡通信芯片套片既智能手機通信芯片，現階段通信芯片結構分爲基帶芯片（Baseband）、射頻芯片（RF）及電源管理芯片，其中基帶芯片起核心作用。

　　3G 時代，高通在CDMA 和WCDMA 制式擁有大部分核心專利併成爲3G 標準主要制定者，在3G 蜂窩網絡芯片產業擁有壟斷優勢，因此將基帶芯片、射頻芯片及電源管理芯片作爲整體解決方案出售（套片形式）。

　　但隨蜂窩網絡進入4G LTE 時代，高通不再處於絕對領先地位，即將成立的LTE專利聯盟以及其他公司都已積極佈局，跟隨這一變化，芯片套片製造產業或將發生轉變。

　　首先，各類芯片的提供商將大量增加，壟斷格局打破。3G 時代，其他廠商要生產3G 芯片都需向高通支付不菲的專利費，而在支付專利費後的芯片價格無法與高通競爭，因此高通壟斷70-80%左右的市場。而4G 時代，其他廠商的價格劣勢將不復存在，芯片市場競爭更激烈。

　　其次，單家廠商芯片套片將向各廠商組合芯片套片轉變，成本更低。高通通過壟斷地位，強勢將3 部分通信芯片作爲套片出售的方式，4G 時代或將轉變。由於上遊芯片供應商增加和隨之而來的激烈競爭，通信芯片可以通過分別採購各結構芯片再由芯片模組廠組裝，以降低成本。這種製造方式在技術上可操作，且通信芯片性能與套片相當，因爲通信芯片性能由基帶性能決定。目前的不足主要在於驅動軟件開發、各芯片結構磨合等問題，但都可以解決。

　　六、主要上市公司

　　環旭電子

　　公司將受益於通訊芯片產業由單家廠商芯片套片向各廠商組合芯片套片模式的轉變。此前公司無法進入高通3G芯片產業鏈，此次轉變後通信芯片提供商數量增多，帶來上遊產業鏈公司擴充。公司作爲領先的無線通訊模組廠商，已擁有蘋果作爲客戶，在芯片模組製造環節有望獲得更多訂單，提振公司業績。

　　七、風險提示

　　Wi-Fi Direct 普及速度緩慢、普及率低；通信芯片套片格局未轉變。