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    5G ASIC实现商用,中国基站无“芯”困境破局

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    5G ASIC实现商用,中国基站无“芯”困境破局

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    2020年中国通讯基站芯片行业概览
    2020年中国通讯基站芯片行业概览

    头豹研究院

    ·

    电子制造/半导体芯片

    发布时间

    2020-6-30 00:00

    全文字数:2112字,精读时间:4分钟

    本文援引于报告《2019年中国通讯基站芯片行业概览》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    “去美化”与国产替代同时进行

    2019年6月,中国移动公布《2019年核心网支持5G NSA功能升级改造设备集中采购单一来源采购信息公告》。此次在此次采购中,华为、中兴、爱立信、诺基亚成功中标。2020年4月,备受关注的中国电信和中国联通2020年5G SA新建工程无线主设备联合集中采购公示中标候选人,最终华为、中兴、爱立信和大唐移动中标

    近年来随着中国芯片企业的技术成熟,以及半导体行业“去美化”发展的大趋势,无论是运营商对硬件设备的招商,还是移动通信硬件设备商对供应商的选择中,都尽量剔除美方背景企业。通讯基站芯片作为基站的核心零部件,其国产化进程受到广泛关注。

    通讯基站芯片门槛高,国产厂商更加难以切入

    通讯基站主要由基站主要由基带单元(BBU)、射频单元(RRU)、馈线、散热系统等模块组成。无论是宏基站还是微基站,半导体集成电路及元器件都是重要的硬件组成部分。

    广义上,通讯基站芯片指基带芯片、射频芯片、存储芯片在内全部集成电路产品,狭义上通讯基站芯片通常仅指基带处理器。本篇行业概览主要以基带处理器为核心展开。

    基站芯片作为工业级芯片产品的技术成熟度和可靠性远高于适用于通讯终端的消费级芯片产品。通常,从开始试用到批量商用至少需要两年以上的测试。

    5G网络设备投资直接拉动上游设备制造及原材料供应需求

    据预测,到2030年5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。从产业结构来看,拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换。在5G商用初期,运营商大规模开展网络建设,5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源。预计2020年,网络设备和终端设备收入合计约4500亿元,占直接经济总产出的94%。虽然目前,受疫情影响,2020年一季度5G建设进入停滞期,但据运营商建设规划,二三四季度,运营商将加紧基站建设,在年底前完成2020年建设任务。

    通讯基站芯片行业市场规模与通信基础硬件建设行业发展成正相关

    中国通讯基站芯片行业市场规模整体随着中国通信基础硬件建设的发展变化而变化。2016年起,由于4G硬件建设基本结束,基带芯片市场规模呈现不断下滑的趋势。受益于通信技术升级,5G频段增加,移动设备更新换代,通讯基站芯片的需求快速上升,推动行业市场规模扩张。尽管当前受疫情影响,小范围调低2020年增长预期,但在新基建的推动及5G技术的更新换代下,车联网渗透率提高、物联网接入设备爆发式增长的驱动下,未来三年中国通讯基站芯片市场规模有望逐年增长

    运营商的5G布局带动基站建设数量达到新高峰

    中国三大运营商即中国移动、中国联通和中国电信已于2019年开始进行5G商用测试,5G布局将带动基站建设数量达到新高峰,并带动基站基带芯片需求增长。2020年5G小基站设备建设规模将呈现爆发式增长。伴随5G商业化进程不断加快,5G基站建设将向三、四线城市下沉,5G小基站建设规模将持续扩容。预计至2023年中国5G小基站设备建设规模将实现342.5亿元。

    ASIC芯片技术成熟,向更高技术领域发展

    当前中国5G ASIC技术已成熟,但在FPGA领域仍落后于以美国为首的技术领先国家。当前中国科研团队深耕于可重构计算芯片领域,不断取得技术进步,随着未来物联网、云计算等技术的发展,对芯片存储与算力的需求会进一步提高,中国IC设计团队将凭借以可重构计算芯片为代表的非对称技术赢得未来发展主动权

    深度见解:垂直供应商市场不断扩大

    5G网络的覆盖需辅以较高数量的小基站,基站能耗将伴随其数量的增长而增多,增加运营商的运营成本及部署压力。5G通信网络的架设主要由基站、传输、电源和机房空调等配套设备组成,其中基站是通信网络的主要能耗来源,约占总功耗的50%以上的。这对基站芯片的集成度、算力、频谱带宽等提出了新的要求。

     

    作为决定基站性能的核心零部件,基站芯片的技术水平直接左右区域通信质量。近年来,5G基站芯片整体在集成度、算力、频谱带宽等方面,不断取得突破性进展。以华为5G ASIC天罡芯片为例,该芯片为带来了革命性的提升。与4G基站芯片相比,这款芯片的尺寸缩小55%,重量减小23%,支持超宽频谱,可以支持200兆频宽,可让全球90%的站点在不改造市电的情况下实现5G,同时安装时间比标准的4G基站,节省一半时间。

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