6 月初国内 5G 商用牌照发放,随后首张 5G 终端电信设备进网许可证被华为收入囊中,标志着我国 5G 建设正式从基站端步入移动端。7 26 日,华为正式在国内发布了 Mate 20 X 5G 版,8GB+256GB 版本售价 6199 元,8 16 日正式开售。华为 Mate 20X 5G 版搭载巴龙 5000、麒麟 980 两大旗舰芯片,下载、上传速度极速提升,同时支持 SA/NSA 双模式,树立 5G 旗舰机标杆性能。5G换机潮即将开启,苹果收购英特尔调制解调器业务,三星推出 S10 5G 版,国产厂商采用骁龙 855+骁龙 X50 方案推出 5G 试水版手机,5G 争夺一触即发 。

本期的智能内参,我们推荐长江证券的报告《5G 终端大幕开启》,华为引领5G换机风潮,5G终端浪潮下显示屏、生物识别、摄像头和射频前端等行业爆发式增长期到来。 如果想收藏本文的报告(5G 终端大幕开启),可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“nc391”获取。

一、 华为引领国内5G风潮

6 月初,工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放 5G 商用牌照,我国正式进入 5G 商用元年。6 25 日,华为 Mate 20X 获得首张 5G 终端电信设备进网许可证。7 26 日,华为正式在国内发布了 Mate 20 X 5G 版,8GB+256GB 版本售价 6199 元,8 16 日正式开售。

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华为 Mate 20X 5G 版国内正式发布

华为 Mate 20X 5G 版搭载两大旗舰芯片——7nm 工艺多模 5G 基带芯片巴龙 5000 以及智能的 7nm 制程 SoC 麒麟 9805G 版本与普通版本的区别主要在于基带芯片巴龙5000。巴龙 5000 芯片是目前业内集成度最高、性能最强的 5G 终端基带芯片。它不仅是世界上首款单芯片多模 5G 基带芯片,同时还向下兼容 2G3G4G,能耗更低、性能更强。

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华为拆解——红框中就是巴龙 5000 5G 基带芯片

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两大 7nm 旗舰芯片组合

华为 Mate20X 5G 同样是首款同时商用支持 SA/NSA 的双模手机。SA NSA 分别表示 5G 独立组网和非独立组网。在 5G NSA 组网方式下,运营商可以在 4G 的基础上实现 5G 建设,但缺点是无法支持 5G 全部场景。以目前已实现 5G 商用的韩国为例,韩国 5G 采用 NSA 组网,而 NSA 组网主要针对 eMBB(增强型移动宽带)和 uRLLC(低时延)应用场景,对于 mMTC(海量机器类通信)尚难以支持。因此,华为巴龙 5000 对于双模的支持体现了其布局的长远性。

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eMBBmMTC uRLLC 三大应用场景,最终实现高速率、低时延和大连接

巴龙芯片为速度提升保驾护航,5G 优势深入人心。经测试,5G Mate 20 X 的下载速度可达到 1735 Mbps,上传速度可达到 212 Mbps;而 4G 版下载速度只有94.4Mbps,上传速度仅有 12.0Mbps。据 OPENSIGNAL 的数据显示,韩国 5G 网络实际的平均下行速度为 111.8Mbps14MB/s),相较于 4G 旗舰机能达到的 75.8Mbps9.48MB/s)提升了 48%,比其它智能机则提升了 134%。目前,韩国的 5G 网络仅开放 3 个多月,下载速率方面较 4G 已有较大提升。随着 5G 基站的广泛完善,5G 网络的优势会进一步体现,有望在大规模商用化后实现速率的进一步提升。

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韩国 5G 手机平均下载速度(Mbps

华为 5G CPE Pro 获得中国首个 5G 无线数据终端电信设备进网许可证。基于巴龙 5000基带芯片,华为在年初还发布了首款商用终端 5G CPE Pro(将收到的 5G 信号转化为Wi-Fi 信号),可看作一款具备 5G 网络的移动路由产品,支持 4G 5G 双模。5G CPEPro 采用了 Wi-Fi 6 标准,下行速率高达 4.8Gbps,能充分释放 5G 超宽带能力,在 5G网络下实现 3 秒下载 1GB 的高清视频。华为 5G CPE Pro 可增强室内场所的 5G 信号,为智能家居、智能办公等场景提供强劲的信号支持。7 26 日,华为 5G CPE Pro 在华为坂田基地正式发布,售价为 2499 元。

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华为 5G CPE Pro 示意图

2020 年是 5G 换机周期的始点,苹果 5G 终端进度落后于竞争对手,主要受制于基带芯片。今年 4 月,苹果与高通宣布和解,双方签订为期 6 年的、可延长的专利授权协议,以及高通向苹果供应芯片的协议,同时苹果将向高通支付专利费。此次和解后,苹果将在新的 iPhone 中继续使用高通的基带芯片,这将使得苹果有望于 2020 年发布 5G 手机,缩短与其他手机厂商之间的时间差距。

收购英特尔智能手机调制解调器业务有利于苹果 5G 终端布局。7 25 日,苹果宣布已与英特尔签署协议,苹果将收购英特尔大部分智能手机调制解调器业务。苹果向英特尔共支付 10 亿美元,获得相关专利与设备,该交易预计在第四季度完成,大约 2200 名英特尔员工将加入苹果公司。结合苹果现有的产品组合,苹果将拥有超过 17000 项无线技术专利,从蜂窝标准协议到调制解调器架构和调制解调器操作,为立足 5G 时代夯实了内部基础。

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英特尔数据业务的划分

三星搭载自家芯片,开启 5G 先锋计划率先引流。目前,三星的 S10 5G 版本已正式发布,并推出相关换机方案。从产品配置上看,三星 S10 5G 版本搭载自家的 Exynos Modem 5100 基带芯片(10nm FinFET 低功耗工艺),支持 6GHz 以下的频段与毫米波频段,可提供快速、大规模和可靠的数据连接。从置换方案上看,消费者可通过购买Galaxy S10 系列或 Galaxy A804G 手机,并支付 99 元加入三星 5G 俱乐部。当三星 2019年下半年 5G 手机正式上市后,消费者可以低至 9 元的价格换得 5G 手机。

OPPOvivo、小米、中兴等国产品牌的 5G 产品均已蓄势待发。目前国产品牌均开始推出其旗舰机的 5G 版本,提前试水 5G 产品,包括 OPPO Reno 5GVivo NEX 5G、华为 Mate X 5G小米 MIX 3 5G中兴 Axon 10 Pro 5G 以及努比亚 5G 手机等。除华为外,大部分国产手机厂商采用高通骁龙 855+骁龙 X50 的方案。目前,除华为拿到 5G终端电信设备进网许可证外,OPPO、中兴均已宣布拿到许可证。

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目前 5G 手机的解决方案

值得重视是,骁龙 X55 5G 基带使用范围非常广,除了智能手机外,还可支持移动热点、固定无线、笔记本电脑、平板电脑、汽车、XR 终端、物联网设备等等,将成为 5G 技术大规模应用的基石。

此外,联发科亦宣布将在今年三季度正式出货 5G SOC,同时明年一季度上市首批搭载联发科 5G SOC,有望与高通 5G 平台共同推动 5G 手机大潮。另外,从 2020 年的角度看,高通 X55 基带,有可能给广大国内终端品牌带来真正意义上的 5G 应用落地。

二、换机大潮开启,2020 5G 出货量有望突破亿台

随着三大运营商在 18 座城市施行 5G 试点项目,2019 年进入 5G 预商用阶段,预计 2020年实现正式商用。终端品牌纷纷发布 5G 产品,中国工业和信息化部信息通信发展司司长、新闻发言人闻库在国新办例行发布会上表示,中国的 5G 网络和终端均已步入成熟,已有约 20 款可上市 5G 手机。进入下半年,市场或将迎来 5G 手机“扎堆”首发。电商平台反映,8 月有望有 4 5G 新机发售。

 

根据 IDC 预测,2019 5G 手机预计出货 670 万台,尚不及 3G 手机的八分之一,4G手机的占有率依然高达 95%以上。IDC 预计 2023 年,5G 手机单年出货量超过 4 亿台,普及率超过 25%。在 2020 5G 正式商用开启后,智能手机整体市场有望回到 3%左右的增长区间。

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5G 智能手机出货量预测(百万台)

作为安卓阵营的领头羊,三星在年初率先发布 5G 版本的旗舰手机 Galaxy S10 5G,该款手机起售价格 139 万韩元,约合人民币 8222 元。截至 6 24 号,三星已在韩国售出 100 多万部 Galaxy S10 5G 版手机,平均每天售出 15,000 部。下半年,三星还将推出 5G 版本的 Galaxy Note 105G 手机在三星高端旗舰的占比快速提升。三星还计划推出中高端版本的 5G 手机 Galaxy A90,进一步拉低购置成本。

华为作为国内快速崛起的品牌,也先后推出 5G 折叠手机 Mate X 5G 手机 Mate 20 X, 前者尚未大批量上市销售,后者则于 7 26 日开启预约,8 16 日开售,定价 6199元。Mate 20 X 5G 现场实测下载速率可高达 1760Mbps,上传速率则达到 220Mbps,是同一场景下 4G 手机下载和上行速度的 20 倍以上。

7 18 日,中兴通讯官宣旗下中兴天机 Axon 10 Pro 5G 版获得入网证。7 23 日,中兴天机 Axon 10 Pro 5G 版开启预约,线上预售价仅 4999 元。

这部 5G 手机拥有超高速下载能力,在 5G 网络下,下载 1G1080p 的高清视频仅需要 4秒。同时,AXON 10 Pro 5G 搭载了时下高端旗舰标配的各种硬件和功能,包括骁龙 855处理器、AI 三摄+高倍变焦、柔性曲面 OLED 全面屏、光学屏下指纹识别等。因此,从配置上看是比较纯正的高配旗舰机型。

AXON 10 Pro 5G Mate 20 X 5G 的发布,打破了 5G 手机预商用期只能生长在万元机的预期,价格定位在 5,000-7000 元附近的中高端旗舰手机同样可以搭载
5G 功能。同时,2,000 元区间的 IDM 智能机推出 5G 版本的进度加速,这将极大地加速 5G 功能向下渗透。中国移动预测,5G 规模商用阶段 5G 手机可能降至千元级别。廉价 5G 手机有望显著拉动换机,新机出货量预期上行。

智能手机的黄金十年是建立在对传统终端的强力替代基础上,换言之,智能手机实质是功能机、MP3、数码相机、电子书、游戏机、甚至 PC 等一些列产品的结合体。通过高度集成形成了算力的最高效解决方案。

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智能手机集成了众多产品功能

随着智能手机内部空间与锂电池续航能力面临的瓶颈,硬件升级+性能提升与轻薄便携+功耗降低形成了难以协调的矛盾。而 5G 网络的出现,赋予智能终端未来发展的新思路,即算力的云化。依靠 5G 高传输、低延时的特性,解放智能终端对于性能的需求增长。

因此,5G 时代有望成为智能终端大裂变的时代,智能穿戴、智能家居、智能汽车等新智能硬件形态将迎来爆发式的增长。根据 IDC 预测数据,智能穿戴中智能耳机(主要是蓝牙耳机)复合增速高达 56%以上。

根据 Canalys 统计数据,2017 年全球智能音箱安装基数约 5000 万台,2018 年有望翻倍增长至一亿台。按照预期的增长速度,2020 年智能音箱安装基数将达到 2.25 亿台, 2022 年有望突破 3 亿台。IDC 预测智能音箱市场规模将从 2017 年的 44 亿美元快速增长至 2022 年的 174 亿美元。

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全球按品牌划分的智能音箱安装基数及预测(百万台)

5G 还将赋予 AR/VR 新的发展机遇,在于 5G 将突破网络传输的限制,突破 AR/VR 产品计算与存储本地化的瓶颈。使用云端存储和处理,能够显著降低产品重量和体积。5G低延时的特点能够降低 VR 体验的眩晕感,特别是联网 VR,打破技术桎梏。同时,产品存储和计算硬件的节省,将极大地降低产品的成本,使用户接受度更高。

三、 新终端形态增强交互需求,利好三大硬件方向

前文提到,5G 时代是智能终端大裂变的时代,智能穿戴(耳机、手表、AR/VR 等)、智能家居(智能照明、智能白电、智能音箱等)以及智能汽车将呈现爆发式增长。因此,人与智能终端的交互将由智能手机、PC 和平板电脑上升为全方位的泛智能化交互。但究其根本,人机交互的渠道依然由视觉(屏幕)、语音(麦克风)、手势(摄像头)和肢体(生物识别)完成。

显示屏:作为物联网设备的终端载体,无论是智能手机、平板电脑、显示器、电视、车载导航仪还是数字信息显示等,这些均离不开显示器件。

生物识别:随着物联网技术与生态的成熟,这导致塑造新类型的智能物品。生物识别锁、个性化咖啡机、带人脸识别功能的智能大门、宠物食品分配器,配备语音识别功能的客户支持系统。

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高阶指纹识别渗透率快速提升(百万颗)

摄像头:摄像头除了在智能手机中作为拍照需求外,物联网时代下将作为重要的数据入口端,特别是与 AI 的结合将形成自动数据获取+处理的能力,使传统终端拥有智能化能力。最为典型的则是安防视频监控与汽车自动驾驶。

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车载摄像头产业链企业

四、 5G 驱动射频前端需求大增

射频前端是中频到射频的通道,其结构主要包括功率放大器、低噪声放大器、滤波器、射频开关和双工器等。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;射频滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;双工器用于将发射和接收信号的隔离,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

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智能手机的射频前端的结构

根据 Yole Development 的统计,2G 手机中射频前端芯片的价值为 0.9 美元,3G 智能手机中大幅上升到 3.4 美元,支持区域性 4G 制式的智能手机中射频前端芯片的价值已经达到 6.15 美元,高端 LTE 智能手机中为 15.30 美元,是 2G 制式智能手机中射频前端芯片的 17 倍。因此,在 4G 制式智能手机不断渗透的背景下,射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。5G 制式智能手机随着通信频段的进一步增加其射频前端芯片芯片的价值量也将继续提升,同时物联网等新兴应用也会带来新的无线通信需求而增加射频前端芯片的应用领域。

根据 QYR Electronics Research Center 的统计,从 2011 年至 2018 年全球射频前端市场规模以年复合增长率 13.10%的速度增长,2018 年达 149.10 亿美元。受到 5G 网络商业化建设的影响,自 2020 年起,全球射频前端市场将迎来快速增长。2018 年至2023 年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率 16.00%持续高速增长,2023 年接近 313.10 亿美元。

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全球射频前端市场规模(亿美元)

射频前端行业内的企业一般同时向市场提供射频开关、低噪声放大器、功率放大器等多种产品。目前在中低端手机领域,射频前端因为追求成本更低仍然以分立器件的形式存在,而在高端机产品中,射频前端因为追求更高的集成度使得模组化的趋势明显。

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目前市场上的主要功能模组

5G 推动 LCP/MPI 天线连接线一体化:智能手机中的射频连接器及组件主要是从射频信号模块引出信号,然后通过线缆组件实现射频信号在天线和主板之间的连接。到目前为止,部分高端旗舰机型已经采用了 4*4MIMO 方案,例如华为 Mate 20 Pro,但因为整体还是在 4G 频段,部分天线可以整合复用,与 2*2MIMO 一样就采用了 1 根射频连接线连接上下主板。在 Sub-6GHz 频率下很难实现多通道天线共存,单机射频连接线有望从 1 根提升至 3-4 根。

射频连接线的种类包括同轴电缆传输线、FPC 连接线(包括普通 PI 膜、Modified PI 膜和 Liquid Crystal Polymer 膜),FPC 连接线是兼具天线和射频连接功能的一体化产品。由于手机轻薄化的趋势以及续航能力需求提升带来的电池大容量化的趋势使得手机内部空间越来越小,天线传输线也要求越来越薄且越来越轻,占用的空间也越来越小。

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同轴线缆与天线集成可以降低整体厚度

对于 FPC 连接线,其根据绝缘基材的不一样可以分为普通 PIMPI LCP 等,绝缘基材的性能决定了 FPC 的最终物理性能和电性能。 相比较而言,LCP 具有宽频率范围内介电常数稳定、正切角损耗极小以及热膨胀系数小的特性,可作为高频高速软板的材料。苹果在 iPhone X 首次规模使用 LCP 软板,包括3D sensing LCP 软板、中继线和两根 LCP 天线,主要目的是迎合消费电子信号高频高速化以及天线小型化趋势。

由于 LCP 制造工艺异常复杂导致良率低,且供应商少导致苹果的议价能力弱,使用成本非常高。Modified PIMPI)天线是氟化物改进配方的聚酰亚胺天线,目前已经在10GHz 以下领域具有跟 LCP 差不多的性能,有望在后续机型中使用。

智东西认为,2019 6 月, 随着5G 商用牌照发放,标志着5G建设正式从基站步入移动端。  7 26 日,华为正式在国内发布了 Mate 20 X 5G 版, 苹果收购英特尔调制解调器业务,三星推出 S10 5G 版,国产厂商采用骁龙 855+骁龙 X50 方案推出 5G 试水版手机 ,5G 争夺一触即发, 5G换机潮也即将开启 

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