[導讀]移動智能終端和移動互聯網的飛速發(fā)展，推動了移動芯片產業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展，2013年移動芯片需求首次超過了PC芯片，成為市場上的耀眼明星。隨著移動芯片的發(fā)展浪潮以及4G商用的全面到來，我國的移動芯片市場正在蓬勃發(fā)展
移動智能終端和移動互聯網的飛速發(fā)展，推動了移動芯片產業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展，2013年移動芯片需求首次超過了PC芯片，成為市場上的耀眼明星。隨著移動芯片的發(fā)展浪潮以及4G商用的全面到來，我國的移動芯片市場正在蓬勃發(fā)展，主要表現在：一是在關鍵技術領域實現突破，二是中國芯片廠商的市場競爭力在不斷增強。與此同時，國外的芯片巨頭也在不斷加大對中國市場的投入?？梢灶A見，移動芯片市場的未來將更精彩!
全球移動芯片產業(yè)擁抱4G
當前，全球移動芯片產業(yè)飛速發(fā)展，相關設計技術正在加速多維度升級，這無疑為4G的發(fā)展提供有力支撐。
近年來，移動芯片作為集成電路的一個重要應用領域，市場潛力無限，據Gartner統(tǒng)計，2013年智能手機和平板電腦的芯片需求總和首次超過個人電腦，未來這一格局變革仍將繼續(xù)增強，且伴隨著移動芯片技術及產業(yè)的快速升級，呈現出更為復雜的發(fā)展趨勢，并形成多技術路線共同演進的發(fā)展態(tài)勢。
從通信芯片的角度看，出貨量持續(xù)快速增長，2013年上半年即達到11億片。隨著LTE商用進程提速，2G、3G、LTE等多網長期共存現狀使得多頻多模成為通信芯片技術發(fā)展的基本要求，高通暫時領先，其于2012年已推出包括全部移動通信模式的六模基帶芯片，并在多模多頻所需的射頻芯片、射頻前端等整合方面也具有突出的技術優(yōu)勢。此外，MTK也于近期發(fā)布4G LTE真八核智能手機系統(tǒng)單芯片解決方案MT6595，預計下半年即有相關終端產品推出。
從應用處理芯片的角度來看，多核復用成為設計的重點，2013年上半年全球多核應用處理芯片的滲透率達到2/3。繼四核之后，應用處理芯片出現兩條技術升級路徑：一是繼續(xù)提升多核復用程度，以MTK、三星等推出的八核芯片為代表;二是通過提升單個核的能力來實現整體升級，以蘋果推出的64位ARM架構芯片為代表。目前，上述兩條技術路線均得到設計企業(yè)的積極響應。不論八核并行調度還是64位架構的應用處理芯片，均需上層操作系統(tǒng)、API接口、應用等同步優(yōu)化支持，芯片設計難度也大幅提升，對企業(yè)研發(fā)提出了更高需求。
此外，移動芯片也在加速向可穿戴及智能電視等更多領域滲透。目前已發(fā)布的可穿戴設備大多基于成熟的移動芯片產品，包括谷歌眼鏡、三星手表等?？纱┐髟O備未來巨大的市場潛力正吸引移動芯片設計企業(yè)紛紛針對其推出更低功耗、更高集成度的芯片產品，如英特爾的超小超低功耗Quark處理器，支撐更多商用可穿戴終端的發(fā)布。在智能電視領域，Mstar已能通過一顆SoC芯片實現智能電視所有功能，國內的TCL等企業(yè)緊跟智能電視市場機遇，踴躍嘗試。除此之外，移動芯片與開源硬件等的融合更為其在物聯網的創(chuàng)新應用孕育更多可能。
值得一提的是，移動芯片制造工藝的加速升級，有力推動了移動計算性能與功耗的進步。
當前，28nm已成為主流工藝節(jié)點，臺積電以絕對優(yōu)勢領銜，其2012年全球市場占有率接近100%，良率、性能等關鍵指標參數表現突出;三星、Global Foundries在2013年也實現了28nm的突破。前者除自用外，為iPhone 5所用的A7芯片提供代工，后者據稱已拿下高通部分訂單，但與臺積電相比，差距依然明顯。
在制造工藝的后續(xù)升級中，根據臺積電與蘋果簽訂的后續(xù)代工協(xié)議，2014年最先進的工藝將進入20nm，2015年進入16nm/14nm，快速升級的態(tài)勢依然不減。英特爾目前開始進入22nm，并計劃在2014年推出14nm。移動芯片還促進制造企業(yè)由關注“性能提升”向“性能和功耗平衡”轉變：臺積電目前4條28nm生產線中有3條主要用于生產移動芯片，而三星電子也擁有專用于移動芯片的28nm生產線，性能和功耗平衡是其主要特色。
我國移動芯片產業(yè)發(fā)展提速
在國家對新一代寬帶無線通信產業(yè)和集成電路產業(yè)的大力支持下，國內取得了從“無芯”到“有芯”的重大突破，涌現出一批初具國際競爭力的設計企業(yè)，與國際頂級企業(yè)間的技術差距在不斷縮小。2013年4G牌照的正式發(fā)放，更是為國內移動芯片實現從“有芯”到“強芯”的創(chuàng)新升級提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
通信芯片方面，2011年、2012年、2013年的前三個季度，我國手機基帶芯片出貨量分別為3.93億片、4.62億片、4.37億片。國產化率3年內實現翻番，占比超過23%。在LTE芯片方面我國已基本跟上國際水平。目前海思、展訊、聯芯、中興微電子、創(chuàng)毅視訊、重郵信科、國民技術等企業(yè)已實現LTE基帶芯片的商用供貨。海思、展訊等多家企業(yè)已經開展TD-LTE、TD-SCDMA、FDD LTE、GSM和WCDMA五模芯片的研發(fā)，并采用目前最先進的28nm工藝設計，2014年多款平臺即可實現商用。LTE-Advanced多模芯片的研發(fā)目前也正在進行，預計2014年可發(fā)布測試用樣片。
在應用處理芯片上，2011年、2012年、2013年的前三個季度我國智能手機應用處理芯片出貨量分別為0.97億片、2.58億片和3.18億片，目前國產化率已達到25%，增長態(tài)勢明顯。同時，展訊和聯芯等提供的集成通信基帶和應用處理器的單芯片是拉動發(fā)展的重要力量。值得一提的是，國內企業(yè)對基礎架構的理解也逐步深入，海思正成為國內首家獲得ARM架構授權資格的企業(yè)。此外，君正基于MIPS指令集設計的處理器架構，在教育電子設備領域已有較廣應用(占據國內45%的市場)，并正逐步向智能手機、平板電腦及可穿戴設備等領域發(fā)展。
客觀而言，在當前的產業(yè)格局下，我國移動芯片要實現進一步突破升級，在市場拓展、技術提升、產業(yè)合作等方面仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
首先，國內多數企業(yè)實力和國際領先企業(yè)差距較大，產品以中低端市場為主、利潤率低，時刻面臨高通等巨頭進入中低端市場擠壓生存空間的嚴峻挑戰(zhàn)，未來隨著設計技術及工藝技術升級的難度加大，還將面臨差距拉大再次掉隊的風險。
其次，大帶寬、高速率、高性能、低功耗的發(fā)展需求需要引入28nm甚至更高工藝，我國目前28nm芯片產品僅有少量供貨。除此之外，國內企業(yè)也普遍缺乏對CPU、GPU、DSP等基本功能IP核的開發(fā)和積累，制造企業(yè)在工藝IP 的積累方面嚴重不足。
最后，移動芯片與本土集成電路制造方面的互動空間仍然巨大，如中芯國際40nm工藝僅能支持國內廠商約20%的產能需求， 28nm尚未進入大規(guī)模量產階段，無法滿足國內企業(yè)的新產品研發(fā)需求。
需要看到的是，在面臨嚴峻挑戰(zhàn)的同時，我國移動芯片技術未來升級也存在幾個重要機遇。
一是我國通信業(yè)全面進入4G時代。2013年12月4日，工信部正式向三大運營商發(fā)放4G牌照，這標志著我國通信業(yè)進入了4G新時代，全球最大LTE市場的啟動為我國移動芯片技術及產業(yè)的進一步升級營造了良好的發(fā)展環(huán)境。
二是移動智能終端仍將保持蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，國內終端企業(yè)在全球產業(yè)的地位快速提升，華為、聯想、中興已進入全球前十，在主流及入門市場中國企業(yè)更是成為創(chuàng)新主力。國內巨大的市場優(yōu)勢及終端產能優(yōu)勢，為后續(xù)芯片企業(yè)與終端企業(yè)深化合作、提高芯片國產化率創(chuàng)造了更多發(fā)展機遇。
三是我國移動芯片產業(yè)發(fā)展的基礎已經奠定。經過多年發(fā)展，國內移動芯片企業(yè)在技術及市場方面已取得一定突破和積累，并積極參與國際市場的競爭與合作，在全球產業(yè)地位得以提升的同時，也在迅速跟進全球技術發(fā)展趨勢，并與國際巨頭形成良好的合作關系，如高通與中芯國際、展訊與臺積電等的合作，為將來更好地借鑒和利用國際優(yōu)勢資源、提升自身競爭實力奠定良好基礎。
4G時代，緊握產業(yè)升級新機遇
4G時代的到來正在給移動芯片產業(yè)帶來難得的重大發(fā)展機遇。面對這一契機，我國移動芯片產業(yè)應充分利用市場優(yōu)勢，加強對移動芯片技術和產業(yè)的布局，推動產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同創(chuàng)新，實現我國移動芯片技術及產業(yè)的進一步升級。
一是充分發(fā)揮本土市場優(yōu)勢，推動移動芯片產業(yè)規(guī)?？焖俜糯蟆３浞职l(fā)揮移動互聯網和智能終端的產業(yè)拉動效應，鼓勵運營商終端集采、終端企業(yè)整機研發(fā)時優(yōu)先采用國產芯片，加快內需市場移動芯片國產化進程。推進移動芯片在可穿戴智能終端、智能電視、物聯網以及云計算服務器等新興領域的應用。
二是突破關鍵技術，夯實多模多頻、高性能、高工藝芯片設計及制造等核心技術基礎。繼續(xù)加強對LTE及LTE-Advanced多模多頻芯片、多核并行架構及64位架構芯片、集成型單芯片的研發(fā)。加大對最先進工藝商用芯片研發(fā)的支持。推進ARM基礎架構的深入研發(fā)和定制，加強對DSP、GPU、USB、HDMI接口等關鍵IP核的自主研發(fā)，鼓勵探索基于MIPS架構產業(yè)生態(tài)的建設。
三是加強產業(yè)聯動，實現移動芯片設計及制造等關鍵環(huán)節(jié)的協(xié)同進步。聯合芯片設計及制造企業(yè)共同實現20nm及更高工藝基礎技術的研發(fā);推進模擬及MEMS等特色工藝的實現。鼓勵國內企業(yè)以多種方式實現知識產權共享，鼓勵設計和制造企業(yè)深化合作，實現特色工藝產品的研發(fā)，促進“芯片與整機”、“芯片設計與制造”、“IP核與芯片設計”參與主體間的資源協(xié)調、優(yōu)化和緊密合作。
四是充分發(fā)揮國家的政策支持和引導作用，進一步加強對核心技術研發(fā)、關鍵設備采購以及核心專利授權等的支持及協(xié)調。優(yōu)化產業(yè)環(huán)境，針對移動芯片及集成電路發(fā)展需求，探索調整現有投資、人才、研發(fā)機制;鼓勵產業(yè)基金、風投等加大對中小企業(yè)的支持，積極探索新技術、新方向，推動國內企業(yè)間的并購及合作;擴大芯片制造企業(yè)的上市融資渠道，吸引更多資本。
全球移動芯片產業(yè)擁抱4G
當前，全球移動芯片產業(yè)飛速發(fā)展，相關設計技術正在加速多維度升級，這無疑為4G的發(fā)展提供有力支撐。
近年來，移動芯片作為集成電路的一個重要應用領域，市場潛力無限，據Gartner統(tǒng)計，2013年智能手機和平板電腦的芯片需求總和首次超過個人電腦，未來這一格局變革仍將繼續(xù)增強，且伴隨著移動芯片技術及產業(yè)的快速升級，呈現出更為復雜的發(fā)展趨勢，并形成多技術路線共同演進的發(fā)展態(tài)勢。
從通信芯片的角度看，出貨量持續(xù)快速增長，2013年上半年即達到11億片。隨著LTE商用進程提速，2G、3G、LTE等多網長期共存現狀使得多頻多模成為通信芯片技術發(fā)展的基本要求，高通暫時領先，其于2012年已推出包括全部移動通信模式的六模基帶芯片，并在多模多頻所需的射頻芯片、射頻前端等整合方面也具有突出的技術優(yōu)勢。此外，MTK也于近期發(fā)布4G LTE真八核智能手機系統(tǒng)單芯片解決方案MT6595，預計下半年即有相關終端產品推出。
從應用處理芯片的角度來看，多核復用成為設計的重點，2013年上半年全球多核應用處理芯片的滲透率達到2/3。繼四核之后，應用處理芯片出現兩條技術升級路徑：一是繼續(xù)提升多核復用程度，以MTK、三星等推出的八核芯片為代表;二是通過提升單個核的能力來實現整體升級，以蘋果推出的64位ARM架構芯片為代表。目前，上述兩條技術路線均得到設計企業(yè)的積極響應。不論八核并行調度還是64位架構的應用處理芯片，均需上層操作系統(tǒng)、API接口、應用等同步優(yōu)化支持，芯片設計難度也大幅提升，對企業(yè)研發(fā)提出了更高需求。
此外，移動芯片也在加速向可穿戴及智能電視等更多領域滲透。目前已發(fā)布的可穿戴設備大多基于成熟的移動芯片產品，包括谷歌眼鏡、三星手表等?？纱┐髟O備未來巨大的市場潛力正吸引移動芯片設計企業(yè)紛紛針對其推出更低功耗、更高集成度的芯片產品，如英特爾的超小超低功耗Quark處理器，支撐更多商用可穿戴終端的發(fā)布。在智能電視領域，Mstar已能通過一顆SoC芯片實現智能電視所有功能，國內的TCL等企業(yè)緊跟智能電視市場機遇，踴躍嘗試。除此之外，移動芯片與開源硬件等的融合更為其在物聯網的創(chuàng)新應用孕育更多可能。
值得一提的是，移動芯片制造工藝的加速升級，有力推動了移動計算性能與功耗的進步。
當前，28nm已成為主流工藝節(jié)點，臺積電以絕對優(yōu)勢領銜，其2012年全球市場占有率接近100%，良率、性能等關鍵指標參數表現突出;三星、Global Foundries在2013年也實現了28nm的突破。前者除自用外，為iPhone 5所用的A7芯片提供代工，后者據稱已拿下高通部分訂單，但與臺積電相比，差距依然明顯。
在制造工藝的后續(xù)升級中，根據臺積電與蘋果簽訂的后續(xù)代工協(xié)議，2014年最先進的工藝將進入20nm，2015年進入16nm/14nm，快速升級的態(tài)勢依然不減。英特爾目前開始進入22nm，并計劃在2014年推出14nm。移動芯片還促進制造企業(yè)由關注“性能提升”向“性能和功耗平衡”轉變：臺積電目前4條28nm生產線中有3條主要用于生產移動芯片，而三星電子也擁有專用于移動芯片的28nm生產線，性能和功耗平衡是其主要特色。
我國移動芯片產業(yè)發(fā)展提速
在國家對新一代寬帶無線通信產業(yè)和集成電路產業(yè)的大力支持下，國內取得了從“無芯”到“有芯”的重大突破，涌現出一批初具國際競爭力的設計企業(yè)，與國際頂級企業(yè)間的技術差距在不斷縮小。2013年4G牌照的正式發(fā)放，更是為國內移動芯片實現從“有芯”到“強芯”的創(chuàng)新升級提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
通信芯片方面，2011年、2012年、2013年的前三個季度，我國手機基帶芯片出貨量分別為3.93億片、4.62億片、4.37億片。國產化率3年內實現翻番，占比超過23%。在LTE芯片方面我國已基本跟上國際水平。目前海思、展訊、聯芯、中興微電子、創(chuàng)毅視訊、重郵信科、國民技術等企業(yè)已實現LTE基帶芯片的商用供貨。海思、展訊等多家企業(yè)已經開展TD-LTE、TD-SCDMA、FDD LTE、GSM和WCDMA五模芯片的研發(fā)，并采用目前最先進的28nm工藝設計，2014年多款平臺即可實現商用。LTE-Advanced多模芯片的研發(fā)目前也正在進行，預計2014年可發(fā)布測試用樣片。
在應用處理芯片上，2011年、2012年、2013年的前三個季度我國智能手機應用處理芯片出貨量分別為0.97億片、2.58億片和3.18億片，目前國產化率已達到25%，增長態(tài)勢明顯。同時，展訊和聯芯等提供的集成通信基帶和應用處理器的單芯片是拉動發(fā)展的重要力量。值得一提的是，國內企業(yè)對基礎架構的理解也逐步深入，海思正成為國內首家獲得ARM架構授權資格的企業(yè)。此外，君正基于MIPS指令集設計的處理器架構，在教育電子設備領域已有較廣應用(占據國內45%的市場)，并正逐步向智能手機、平板電腦及可穿戴設備等領域發(fā)展。
客觀而言，在當前的產業(yè)格局下，我國移動芯片要實現進一步突破升級，在市場拓展、技術提升、產業(yè)合作等方面仍面臨巨大挑戰(zhàn)。
首先，國內多數企業(yè)實力和國際領先企業(yè)差距較大，產品以中低端市場為主、利潤率低，時刻面臨高通等巨頭進入中低端市場擠壓生存空間的嚴峻挑戰(zhàn)，未來隨著設計技術及工藝技術升級的難度加大，還將面臨差距拉大再次掉隊的風險。
其次，大帶寬、高速率、高性能、低功耗的發(fā)展需求需要引入28nm甚至更高工藝，我國目前28nm芯片產品僅有少量供貨。除此之外，國內企業(yè)也普遍缺乏對CPU、GPU、DSP等基本功能IP核的開發(fā)和積累，制造企業(yè)在工藝IP 的積累方面嚴重不足。
最后，移動芯片與本土集成電路制造方面的互動空間仍然巨大，如中芯國際40nm工藝僅能支持國內廠商約20%的產能需求， 28nm尚未進入大規(guī)模量產階段，無法滿足國內企業(yè)的新產品研發(fā)需求。
需要看到的是，在面臨嚴峻挑戰(zhàn)的同時，我國移動芯片技術未來升級也存在幾個重要機遇。
一是我國通信業(yè)全面進入4G時代。2013年12月4日，工信部正式向三大運營商發(fā)放4G牌照，這標志著我國通信業(yè)進入了4G新時代，全球最大LTE市場的啟動為我國移動芯片技術及產業(yè)的進一步升級營造了良好的發(fā)展環(huán)境。
二是移動智能終端仍將保持蓬勃發(fā)展的態(tài)勢，國內終端企業(yè)在全球產業(yè)的地位快速提升，華為、聯想、中興已進入全球前十，在主流及入門市場中國企業(yè)更是成為創(chuàng)新主力。國內巨大的市場優(yōu)勢及終端產能優(yōu)勢，為后續(xù)芯片企業(yè)與終端企業(yè)深化合作、提高芯片國產化率創(chuàng)造了更多發(fā)展機遇。
三是我國移動芯片產業(yè)發(fā)展的基礎已經奠定。經過多年發(fā)展，國內移動芯片企業(yè)在技術及市場方面已取得一定突破和積累，并積極參與國際市場的競爭與合作，在全球產業(yè)地位得以提升的同時，也在迅速跟進全球技術發(fā)展趨勢，并與國際巨頭形成良好的合作關系，如高通與中芯國際、展訊與臺積電等的合作，為將來更好地借鑒和利用國際優(yōu)勢資源、提升自身競爭實力奠定良好基礎。
4G時代，緊握產業(yè)升級新機遇
4G時代的到來正在給移動芯片產業(yè)帶來難得的重大發(fā)展機遇。面對這一契機，我國移動芯片產業(yè)應充分利用市場優(yōu)勢，加強對移動芯片技術和產業(yè)的布局，推動產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的協(xié)同創(chuàng)新，實現我國移動芯片技術及產業(yè)的進一步升級。
一是充分發(fā)揮本土市場優(yōu)勢，推動移動芯片產業(yè)規(guī)?？焖俜糯蟆３浞职l(fā)揮移動互聯網和智能終端的產業(yè)拉動效應，鼓勵運營商終端集采、終端企業(yè)整機研發(fā)時優(yōu)先采用國產芯片，加快內需市場移動芯片國產化進程。推進移動芯片在可穿戴智能終端、智能電視、物聯網以及云計算服務器等新興領域的應用。
二是突破關鍵技術，夯實多模多頻、高性能、高工藝芯片設計及制造等核心技術基礎。繼續(xù)加強對LTE及LTE-Advanced多模多頻芯片、多核并行架構及64位架構芯片、集成型單芯片的研發(fā)。加大對最先進工藝商用芯片研發(fā)的支持。推進ARM基礎架構的深入研發(fā)和定制，加強對DSP、GPU、USB、HDMI接口等關鍵IP核的自主研發(fā)，鼓勵探索基于MIPS架構產業(yè)生態(tài)的建設。
三是加強產業(yè)聯動，實現移動芯片設計及制造等關鍵環(huán)節(jié)的協(xié)同進步。聯合芯片設計及制造企業(yè)共同實現20nm及更高工藝基礎技術的研發(fā);推進模擬及MEMS等特色工藝的實現。鼓勵國內企業(yè)以多種方式實現知識產權共享，鼓勵設計和制造企業(yè)深化合作，實現特色工藝產品的研發(fā)，促進“芯片與整機”、“芯片設計與制造”、“IP核與芯片設計”參與主體間的資源協(xié)調、優(yōu)化和緊密合作。
四是充分發(fā)揮國家的政策支持和引導作用，進一步加強對核心技術研發(fā)、關鍵設備采購以及核心專利授權等的支持及協(xié)調。優(yōu)化產業(yè)環(huán)境，針對移動芯片及集成電路發(fā)展需求，探索調整現有投資、人才、研發(fā)機制;鼓勵產業(yè)基金、風投等加大對中小企業(yè)的支持，積極探索新技術、新方向，推動國內企業(yè)間的并購及合作;擴大芯片制造企業(yè)的上市融資渠道，吸引更多資本。
下載文檔
