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中國的物聯網 “晶片”,準備好了嗎?

4月17日美國政府的商務部宣佈對中興的制裁決定, 禁止美國公司向中興通訊銷售零部件、軟體、技術與商品7年, 有效期到2025年3月13日。

隨後Intel、高通、AMD等科技巨頭將執行這一決定;因為不掌控高端晶片和核心技術、依賴進口, 中興被人卡了脖子, 年收入1088億元的全球第四大通信設備企業會進入“休克“狀態, 近8萬中興員工會面臨失業。

讓人唏噓的是已退休2年創始人侯為貴在76歲高齡被迫再度出山, 拯救企業於危難。

冷靜的說, 摧毀中興的表面看是美國商務部一紙決定, 背後卻是企業自身致命弱點, 這一弱點在中國科技產業領域非常普遍,

中興被制裁事件出現後, 中興、以及資訊通信業關聯股價持續大跌, 如下圖1和表1。

圖1 中興通訊美股股價受事件影響大跌

表1 中興關聯資訊通信業股價波動

中國資訊通信業長期以來“缺芯少魂“問題浮出水準, 從中興單企業問題擴散到全行業危機反思, 並在中美貿易爭端、政府科技決策、公眾利益關注、資本轉向等領域帶來連鎖反應。

在物聯網領域, 中國的NB-IoT經過1年的準備, 正處於蓬勃發展階段, 業務發展大幅領先其他國家和競爭對手, 是否也存在“芯病”隱患?

一、晶片對於NB-IOT到底有多重要

未來三年將是國內NB-IoT大發展年, 預計在2018年全國將建成超80萬NB-IoT基站, 實現超6000萬NB-IoT連接;決定NB-IoT規模普及的是NB-IoT模組性能與成本優勢。

目前看, NB-IoT “廣域覆蓋、低功耗、海量連接”性能優勢在商業專案中已經得到很好驗證, 但低成本特性卻體現不充分。 為此中國電信進行2億元模組補貼, 並進行了50萬模組集采招標, 將NB-IoT價格拉低36元上下, 逐漸逼近2G模組價位水準。

模組成本的40-50%是晶片, 模組成本下降意味著晶片補貼帶動成本下降, 在模組成本下降的2017年第四季度, 同期華為NB-IoT boudica晶片出貨量超千萬。

NB-IoT晶片負責NB-IoT蜂窩物聯信號的接收、處理和資料保存等功能, 可以說在NB-IoT產業中, 晶片是NB-IoT發展的關鍵要素, 誰捏住了晶片牛鼻子, 誰就掌握了產業話語權。

下圖是晶片/模組成本走勢與NB-IoT發展關係。

圖2:NB-IoT晶片/模組成本下降帶動業務規模發展

如圖示, 晶片/模組價格下降, NB-IoT模組出貨量隨之上量, 2017Q4當模組成本接近30元, 中國電信NB-IoT專案告別緩慢發展通道, 進入快車道, 出現了十萬級的NB-IoT水錶、數十萬的共用單車應用、百萬級的NB-IoT牛聯網等廣域低功耗物聯應用。

二、中國NB-IOT晶片是否存在“芯病”

從中興董事長殷一民的4月20日新聞發佈會說明看, 中興並不是沒有自己晶片, 真實情況是中興核心零部件大量使用自己研發設計的專用晶片, 被卡脖子的是大量外購的通用器件, 這些通用器件包括CPU, DSP, FPGA, 記憶體等。 國際上通用晶片的代表企業如下表2:

表2 通用晶片主流企業分佈

從上表2可以看出,通用晶片基本上被老牌的歐、美、日、韓等科技巨頭壟斷。NB-IoT基帶晶片中的CPU處理器、通道編碼器、DSP、數據機、介面模組等也大多數使用上述科技巨頭晶片。下表是NB-IoT 基帶晶片TOP 10企業,及其通用晶片CPU的統計

表3 TOP10 NB-IoT通信晶片採用情況

從上表3可以看出,全球NB-IOT晶片企業除了高通、intel中興微電子、小米等4家企業采自研CPU通用晶片技術之外,其他6家晶片企業均採用通用ARM晶片技術。

既包括挪威Nordic半導體、法國Sequans、加拿大Riot Micro,也包括國內華為海思,聯發科、RDA等企業;在移動通信領域,ARM晶片技術幾乎成為可擕式、物聯網終端晶片的標配,2016年7月ARM被日本軟銀以320億美元收購,全球普及極廣的ARM技術架構被日本企業掌控。

國內NB-IoT還處於高速發展階段,NB-IoT晶片近1年才陸續面世,由於不掌握充分資訊,還很難判斷我國NB-IoT是否真正存在“芯病”,但從TOP10晶片企業大量採用ARM技術和晶片現狀來看,這種隱憂是存在的。

中興事件出現後,NB-IoT晶片出貨量越大,集成ARM技術和晶片越多,越有風險;建議國內NB-IoT晶片巨頭,保持警惕性,在5G萬物互聯時代到來之際,抓住彎道超車機遇,強化物聯網底層晶片核心技術研發,朝著晶片技術頂端邁進,即使近期不能掌控主導權,近期也不能在技術衝突中太被動。

三、結論和展望

中興事件對中國科技界的震動是巨大的,大量採用國際通用晶片是個行業普遍現象,如果因為外國法律禁止中國企業集成國外通用晶片導致企業經營崩潰,這不是中興個案,而是涉及成千上萬的科技企業,為什麼科技企業普遍的大量外購通用晶片?

主要有兩方面考慮:一是通用晶片研發生產特點決定的。晶片投入規模比較大,系統複雜,週期長、風險大,不是一般企業可以承受的。投入大,在NB-IoT領域,一款NB-IoT晶片要花幾個億,如果晶片不能銷售數千萬片,就會虧錢,產量大的研發分攤薄,產量小的研發分攤巨高,晶片不賣上幾千萬顆就是虧錢。

週期長,比如晶片從研發到銷售,先後經歷設計、系統開發與原型驗證、晶片製版流片、圓片加工、晶圓測試、封裝等十餘個環節,每個環節又分為數十個細節,任何一個細節考慮不到或者出錯,都有可能導致投片失敗;充滿了不確定性,可能導致時間拖延,一個成熟晶片研發,可能需要多次的投片驗證,工序多達5000個,週期一般在3-5個月。

二是經濟上考慮,企業投身通用晶片研發經濟上也不合算,從效益化的理性分析看,能買到便宜實惠的,為什麼要自己化大價錢從零起步?市場上銷售的通用晶片不僅成熟,並且在摩爾定律的驅使下,晶片的性價比大幅提升,拿來就用很合算。

新興企業另起爐灶,擠進高門檻,寡頭壟斷通用晶片領域,即使獲得一定生存空間,但很快感受到技術進步壓力,在人家賽道上與Intel、高通、AMD、三星等巨頭貼身肉搏,勝算極小。

中國科技企業是不是沒有出路?不見得。

每一次科技浪潮出現均誕生新一批科技巨頭,新一代物聯網技術NB-IoT、eMTC、5G 車聯網、邊緣計算出現,給中國科技企業提供了換道超車的機會。

國內NB-IoT還處於起步發展階段,“芯病”問題並不凸顯,沿著既有晶片發展軌道,慣性發展,沒有突圍期望。

國內很多科技企業在新的5G萬物互聯浪潮中新機遇,圍繞核心技術和晶片掌控力提升這一目標,不論是投入鉅資自研,還是開展投資並購,掌握產業鏈高端技術積極佈局。比如小米、中天微、華為、中興、阿裡開始研發和應用自己NB-I0T晶片。長期看NB-IoT國內發展沒有什麼不可以剔除的“芯病”。

表2 通用晶片主流企業分佈

從上表2可以看出,通用晶片基本上被老牌的歐、美、日、韓等科技巨頭壟斷。NB-IoT基帶晶片中的CPU處理器、通道編碼器、DSP、數據機、介面模組等也大多數使用上述科技巨頭晶片。下表是NB-IoT 基帶晶片TOP 10企業,及其通用晶片CPU的統計

表3 TOP10 NB-IoT通信晶片採用情況

從上表3可以看出,全球NB-IOT晶片企業除了高通、intel中興微電子、小米等4家企業采自研CPU通用晶片技術之外,其他6家晶片企業均採用通用ARM晶片技術。

既包括挪威Nordic半導體、法國Sequans、加拿大Riot Micro,也包括國內華為海思,聯發科、RDA等企業;在移動通信領域,ARM晶片技術幾乎成為可擕式、物聯網終端晶片的標配,2016年7月ARM被日本軟銀以320億美元收購,全球普及極廣的ARM技術架構被日本企業掌控。

國內NB-IoT還處於高速發展階段,NB-IoT晶片近1年才陸續面世,由於不掌握充分資訊,還很難判斷我國NB-IoT是否真正存在“芯病”,但從TOP10晶片企業大量採用ARM技術和晶片現狀來看,這種隱憂是存在的。

中興事件出現後,NB-IoT晶片出貨量越大,集成ARM技術和晶片越多,越有風險;建議國內NB-IoT晶片巨頭,保持警惕性,在5G萬物互聯時代到來之際,抓住彎道超車機遇,強化物聯網底層晶片核心技術研發,朝著晶片技術頂端邁進,即使近期不能掌控主導權,近期也不能在技術衝突中太被動。

三、結論和展望

中興事件對中國科技界的震動是巨大的,大量採用國際通用晶片是個行業普遍現象,如果因為外國法律禁止中國企業集成國外通用晶片導致企業經營崩潰,這不是中興個案,而是涉及成千上萬的科技企業,為什麼科技企業普遍的大量外購通用晶片?

主要有兩方面考慮:一是通用晶片研發生產特點決定的。晶片投入規模比較大,系統複雜,週期長、風險大,不是一般企業可以承受的。投入大,在NB-IoT領域,一款NB-IoT晶片要花幾個億,如果晶片不能銷售數千萬片,就會虧錢,產量大的研發分攤薄,產量小的研發分攤巨高,晶片不賣上幾千萬顆就是虧錢。

週期長,比如晶片從研發到銷售,先後經歷設計、系統開發與原型驗證、晶片製版流片、圓片加工、晶圓測試、封裝等十餘個環節,每個環節又分為數十個細節,任何一個細節考慮不到或者出錯,都有可能導致投片失敗;充滿了不確定性,可能導致時間拖延,一個成熟晶片研發,可能需要多次的投片驗證,工序多達5000個,週期一般在3-5個月。

二是經濟上考慮,企業投身通用晶片研發經濟上也不合算,從效益化的理性分析看,能買到便宜實惠的,為什麼要自己化大價錢從零起步?市場上銷售的通用晶片不僅成熟,並且在摩爾定律的驅使下,晶片的性價比大幅提升,拿來就用很合算。

新興企業另起爐灶,擠進高門檻,寡頭壟斷通用晶片領域,即使獲得一定生存空間,但很快感受到技術進步壓力,在人家賽道上與Intel、高通、AMD、三星等巨頭貼身肉搏,勝算極小。

中國科技企業是不是沒有出路?不見得。

每一次科技浪潮出現均誕生新一批科技巨頭,新一代物聯網技術NB-IoT、eMTC、5G 車聯網、邊緣計算出現,給中國科技企業提供了換道超車的機會。

國內NB-IoT還處於起步發展階段,“芯病”問題並不凸顯,沿著既有晶片發展軌道,慣性發展,沒有突圍期望。

國內很多科技企業在新的5G萬物互聯浪潮中新機遇,圍繞核心技術和晶片掌控力提升這一目標,不論是投入鉅資自研,還是開展投資並購,掌握產業鏈高端技術積極佈局。比如小米、中天微、華為、中興、阿裡開始研發和應用自己NB-I0T晶片。長期看NB-IoT國內發展沒有什麼不可以剔除的“芯病”。

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