近期,5G技術的布局和推進加速,而5G芯片領域也取得積極進展。我國企業和科研院所圍繞5G芯片積極布局,華為海思、展訊等企業正在加快5G基帶芯片研發進程;PA、濾波器等5G高頻器件的研發也已陸續展開。經過長期積累,我國集成電路產業在移動芯片領域已取得巨大進展,但5G面臨的瓶頸問題依然突出。
問題1:關鍵核心技術缺失
國內5G 芯片產品研發面臨國外專利封鎖,部分關鍵核心技術缺失,如國外射頻芯片和器件技術已經非常成熟,尤其是面向高頻應用的BAW和FBAR 濾波器,博通、Qorvo 等企業已有多年技術積累,我國BAW和FBAR專利儲備十分薄弱,自主研發面臨諸多壁壘。
問題2:制造水平依然落后
國內5G 芯片缺乏成熟的商用工藝支撐,整體落后世界領先水平兩代以上。砷化鎵、氮化鎵等化合物半導體代工市場主要被穩懋、宏捷科技等臺灣大廠壟斷;格羅方德、TowerJazz等廠商則在鍺硅和絕緣硅材料工藝方面技術領先。
問題3:產業配套有待完善
5G 芯片關鍵裝備及材料配套主要由境外企業掌控。設備方面,制造化合物半導體的關鍵核心設備MOCVD仍主要被德國愛思強和美國Veeco 所壟斷,國內企業正在積極突破。材料方面,以日本住友為代表的企業在化合物半導體材料領域優勢明顯;法國Soitec 和日本信越等企業在SOI 晶圓材料市場占有率較高;封裝用的高端陶瓷基板材料基本都是從日本和臺灣地區進口。
問題4:產業生態亟需營造
當前我國5G芯片設計、制造、封測以及裝備材料配套等產業鏈上下游協同性不足,通信設備整機廠商和國外芯片廠商之間的合作慣性一時還難以打破,國內芯片缺乏與軟件、整機設備、系統應用、測試儀器儀表等產業生態環節的緊密互動。
因此,在5G終端芯片設計方面,芯片企業必須保持跟標準的同步。標準鎖定一個,產業就驗證一個,實現一個。除了智能手機,5G在工業互聯網、智能制造、自動駕駛、無人機、個人娛樂設備以及云應用等方面必將擁抱更多的市場機會。