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机遇与挑战并存 我国5G芯片未来之路如何?

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现阶段,我国正大力推动5G技术和产业化的前沿布局,以抢先进入5G时代。本文将结合5G现阶段的发展现状和趋势,分析了我国5G芯片技术产业发展可能的新机遇,阐述了我国5G芯片发展过程中遇到的挑战,进而得出我国5G芯片产业发展的相关建议。

  一、5G芯片领域将迎来发展新机遇

  5G时代是我国在集成电路领域面向未来升级谋篇布局和追赶国际先进水平的关键战略机遇期,因此持续加大对该领域的资金投入和政策支持,对5G芯片关键技术和产品的大力布局,欲打造5G芯片产业生态和产业链。

  随着5G关键技术的升级和应用场景的扩大,5G芯片领域将迎来了新的发展机遇,为我国引领5G时代奠定坚实基础。

  二、需求、技术、配套和竞争格局为5G芯片带来机遇

  5G时代正在加速到来,3GPP在2018年确立了首个5G国际标准,2019年是5G设备应用的元年。我国早在2016年就启动了5G技术研发实验,预计在2020年实现5G全面的商用。

  芯片是支撑5G网络发展的最关键技术因素,5G时代的到来将带来芯片在产业需求、技术、配套和竞争格局等各方面的变化,将为5G芯片带来新的机遇。详情请见图1。


图1 5G芯片迎来的新机遇(资料来源:金智创新行业研究中心整理)

  1.万物互联将扩大芯片的需求

  5G时代,是万物互联时代,将实现人与人、人与物、物与物之间的沟通,其主要应用场景涉及低时延高可靠、低功耗大连接、连续广域覆盖和热点高容量。5G需要通过低频段以满足高移动、广覆盖的应用场景,同时利用高频段来满足系统容量需求和高容量的用户体验速率,因此这种需求将拉动多频段多应用的芯片需求。

  2.通信技术将促进芯片的升级

  高频毫米波、全频谱接入、大规模天线等5G网络系统关键技术的应用将促进移动终端、射频芯片和基带芯片的同步升级,5G高频段部署应用将会促进射频芯片及前端相关器件突破性的升级。

  3.材料工艺将带动芯片的变革

  5G时代的到来,芯片及器件的材料工艺技术将会发生重大变革。以滤波器为例,4G终端是以铌酸锂和钽酸锂材料的声表面波滤波器为主,而5G终端和小基站将采用氧化锌、氮化铝等压电薄膜材料的体声波滤波器,以满足高频应用的需求,材料工艺的改变将带动芯片整体质的提升。

  4.新旧力量竞争将重塑芯片格局

  国际巨头加速向5G芯片领域进军,预期在5G时代到来之前完成布局,一方面是高通、华为、三星等厂商围绕5G基带芯片的竞争,试图提前抢占5G移动市场;其次为高通、联发科等移动处理器跨国企业竞相向射频芯片领域扩展;最后是传统芯片厂商调整企业战略,加强行业的并购整合,未来新旧力量竞争将导致芯片市场格局将面临重构。

  三、我国5G芯片基础薄弱,产业发展面临诸多挑战

  为加速5G时代的到来,5G芯片的发展也提升到国家战略层面上,中国制造2025、信息通信行业发展规划、工业转型升级资金、国家科技重大专项等政策都为5G芯片的发展提供了良好的支撑环境。

  除了国家政策的支持外,我国科研院所和科技企业也围绕着5G芯片展开布局,经过长期积累,我国在移动芯片领域已取得较大的进展,但5G芯片产业仍然面临着在核心技术、制造水平、产业配套以及产业生态等方面的挑战,亟需解决突破。详情请见图2。


图2 我国5G芯片面临的挑战(资料来源:金智创新行业研究中心整理)

  四、机遇与挑战并存,我国应继续加大对5G芯片技术和产品的布局

  需求、技术、配套和竞争格局为5G芯片带来机遇,同时仍面临着在核心技术、制造水平、产业配套以及产业生态等方面的挑战。机遇与挑战并存,接下来的路应该如何走?

  1.应发挥国内芯片市场需求量大的优势,加大5G关键芯片产品布局力度,鼓励以合作、并购等方式获得全球资源;

  2.继续夯实设计、制造、封测和装备材料等芯片产业链基础,加强5G芯片关键装备和材料技术的研发,实现核心专利布局。

  3.构建5G芯片产业整体技术能力,推动5G芯片产业链环节之间的合作,注重产学研联动,加快5G芯片的创新成果转化。


表1 我国5G芯片未来发展的相关建议(资料来源:中国知网)

  五、结语

  综上所述,为迎接5G时代的到来,我们必须提升关键芯片技术,需求、技术、配套和竞争格局等为5G芯片的发展带来新的机遇。

  虽然我国早已将5G芯片的发展提升到国家战略层面的高度,但由于基础薄弱,产业发展仍存有核心技术、制造水平、产业配套以及产业生态等方面的挑战。

  机遇与挑战并存,我们应发挥国内芯片市场需求量大的优势,加大产品和技术的布局力度,夯实芯片产业链基础,加强产业整合联动实现协同创新模式,努力实现我国集成电路产业在5G时代的赶超升级。