智能终端之通信芯片产业链解析

　　智能终端之通信芯片产业链解析

　　一、iPhone 5：网络接入、设备互连成关注焦点

　　iPhone5采用全新的高通MDM9615M基带芯片和博通BCM4334 Wi-Fi芯片，相比iPhone 4S无线网络，iPhone5网络性能提升显著。

　　1、高通MDM9615M基带芯片全面提升蜂窝网络

　　 新增4G LTE网络；3G网络的WCDMA和CDMA两种网络制式都有加强；2G网络与3G网络同步优化。

　　iPhone5 的2G 网络无变化；3G 网络的WCDMA 和CDMA 两种网络制式都有技术加强；新增4G LTE 网络；

　　Wi-Fi 芯片采用博通BCM4334，从单频通道2.4 GHz 升级为双频通道2.4、5 GHz，且该芯片支持Wi-Fi Direct

　　功能。

　　2、博通BCM4334 Wi-Fi芯片提升

　　 单频通道2.4 GHz升级为双频通道2.4、5 GHz；支持Wi-Fi Direct功能；Wi-Fi Direct既苹果产品Airdrop功能实现的基础，是全球Wi-Fi联盟2009年推出的一种先进对等网络（Peer to Peer）技术，目的是能够实现Wi-Fi设备间的点对点直接连接，不受Wi-Fi网络影响。

　　二、双频Wi-Fi + 4G LTE，iPhone5无线网络大幅提升

　　1、全新Wi-Fi芯片——双频、低功耗、Wi-Fi Direct

　　博通BCM4334单芯双频组合芯片，集成IEEE 802.11 a/b/g/n协议、蓝牙4.0以及FM 收音功能，同时支持互联网连接和Wi-Fi Direct、Wi-Fi Display等先进功能。相比iPhone 4S时代的BCM4329 Wi-Fi芯片，新芯片明显提升了各项性能。

　　iPhone5 采用Wi-Fi 芯片是博通公司BCM4334 单芯双频组合芯片，同时支持互联网连接和Wi-Fi Direct、Wi-Fi Display 等功能。40 纳米制造工艺功耗更低，双频信道自由切换提升Wi-Fi 无线网络接入速度及稳定性，而Wi-Fi Direct 功能在没有无线路由的情况下也能支持设备Wi-Fi 互连。

　　首先，功耗大幅降低。新芯片BCM4334 和iPhone4s 采用的BCM4329 的区别在于制造工艺由65 纳米降至40 纳米，降低功耗的同时也延长了电池寿命。

　　其次，提高网络接入速度。新芯片频带支持2.4 GHz、5 GHz 两种制式，2.4GHz频段使用较多、干扰严重、速度较慢，5GHz 频带使用较少、速度更高，手机可以在两种频带间切换，以获取最佳速度。不仅如此，芯片还允许双频共同工作以保证用网络连接和内容流同时存在，即用2.4GHz 频带网络间接同时可同时用5GHz 频带进行

　　Wi-Fi Display 或Wi-Fi Direct。

　　最后，支持Wi-Fi Direct功能。该功能可以使iPhone5在无Wi-Fi网络的情况下，也能与Mac或其它iPhone 通过Wi-Fi 实现文件的点对点无线传输。

　　2、高性能基带芯片——新增4G LTE、提速3G，蜂窝网络性能全面提升

　　iPhone5采用的高通MDM9615M芯片是高通公司最新基带芯片，最大提升在于新增4G LTE、提升3G性能，且采用28纳米工艺，功耗也大幅降低。

　　新增4G LTE 并提升原3G 网络性能，iPhone5 蜂窝网络速度及延迟也得到大幅度提升及改良，及时跟进网络运营商基站升级进度，满足越来越多的3G、4G 网络用户需求。

　　3、新增4G LTE，完成下一代蜂窝网络布局

　　LTE （Long Term Evolution）通俗称为4G蜂窝网络，LTE相比3G在通信速率有很大提高，其下行峰值速率为100 Mbit/s、上行50Mbit/s，而且网络延迟大幅降低。

　　LTE蜂窝网络于2010年前后开始铺设，在美国、日本、韩国等地区已经拥有较多用户。预计到今年年底，4G LTE用户数量将有7500万，同比增长约350%。且近5年是全球LTE兴起时期，用户将高速增长，我们预计到2016年LTE用户将有5-6亿。

　　越来越大的LTE用户群催生对LTE手机的需求，在iPhone5发布前，三星、HTC、LG等一些手机厂商都已开始提供LTE版的手机，包括销量很高的Galaxy S III LTE版和HTC One XL LTE版。iPhone5增添4G LTE模块正是基于对LTE网络兴起、用户数量将会大幅增长的判断，满足LTE网络用户的需求。

　　4、3G网络性能升级，满足3G用户特别是数量最多的WCDMA HSPA用户

　　到2012年底，TD-SCDMA、WCDMA和CDMA的3G总用户数量将达16.4亿，并将在2015年达到29.5亿，庞大的用户数量促使iPhone5的对3G网络进行升级。

　　⑴、WCDMA网络从UMTS/HSPA升级为UMTS/HSPA+，下行速度从14.4 Mbit/s增长到42 Mbit/s，上行速度从5.76 Mbit/s增长到22 Mbit/s。

　　⑵、CDMA版本从CDMA EV-DO Rev.A升级为CDMA EV-DO Rev.A/Rev.B，下行速度从1.8 Mbit/s增长到理论27 Mbit/s，上行速度从3.1 Mbit/s增长到理论73.5 Mbit/s，以满足3G用户的蜂窝网络需求。

　　⑶、TD-SCDMA网络目前仍无法在iPhone5运行。MDM9615M芯片已支持中国移动TD-SCDMA网络，但受限配合其运行的射频芯片RTR8600，TD网络仍无法接入。

　　三、Wi-Fi Direct 性能卓越：便捷直连+大范围高速传输

　　1、250Mbps+200 米范围+设备直连

　　iPhone5 采用的博通BCM4334 Wi-Fi 芯片支持Wi-Fi Direct 功能，引起用户及市场对Wi-Fi Direct 功能（既Airdrop）的关注。在iPhone 4S 等采用传统Wi-Fi 的智能终端上，实现终端互连需要通过无线路由器或无线热点中转，对设备相互连接有很大限制。

　　而Wi-Fi Direct 通过Wi-Fi 频率信道实现设备直接连接，设备连接无中转限制，速度提高至250Mbps，且设备间的传输距离增大到200 米，能很好满足用户的现阶段需求，改善传统Wi-Fi 设备区域限制大、20-40 米覆盖范围小、接入环境不稳定、10Mbps 速度较慢等问题。这在性能上超越了同为“点对点传输”阵营的蓝牙4.0 技术，蓝牙4.0 传输速率为25Mbps，最大设计范围不超过60 米。

　　拥有Wi-Fi Direct 功能后，手机可以和一个或多个支持该功能的设备进行点对点连接，甚至可以与经过软件升级后的传统Wi-Fi 设备直连，快速实现图片、音频和视频等文件的传输。这不但解决了原先iPhone 传文件麻烦的诟病，而且在此基础上还可衍生出很多新潮的应用程序，如更便捷的联网游戏等。

　　2、Wi-Fi Direct 便捷、高速，可实现消费电子全终端互连

　　Wi-Fi Direct 的最重要特性是便捷以及高速，使其可应用设备范围广泛。

　　除了智能手机、平板电脑以及笔记本等传统智能终端，Wi-Fi Direct 还可应用在电视、机顶盒、打印机以及MP3/MP4 等消费电子及其周边设备上，实现消费类电子产品全终端互连。例如智能手机、平板电脑等终端可以通过该功能与打印机直连，便捷快速的实现图片、文档打印；手机、电脑内部的视频文件可以快速传输到电视进行播放。周边设备如外臵游戏手柄、麦克风、音响等的应用对象能够更简单直接的与过去连接不便的智能手机、平板电脑等终端高速连接，增强周边设备适用性。

　　丰富的应用环境让Wi-Fi Direct 更加实用、更具吸引力，Wi-Fi Direct 也让所有产品和终端用户成为一个整体，让人与人、人与机器、机器与机器交流更便捷。这是消费电子产品的核心发展方向之一。

　　四、Wi-Fi Direct 有望成智能终端标配，或将高速完成普及

　　1、苹果全系列产品将“Airdrop 化”，引领市场大规模普及

　　Wi-Fi 芯片支持的Wi-Fi Direct性能是苹果产品实现Airdrop功能的基础。苹果公司首先在MacBook系列产品中应用Airdrop功能，经过软件升级，2008年后产的MacBook大多都支持该功能，其便捷、高速的传输模式得到用户认可。

　　此次iPhone5采用的高通BCM4334芯片支持Wi-Fi Direct，是苹果公司将其全系列产品“Airdrop化”的开端，iPad、iPod Touch、Apple TV以及iTV等都将应用Airdrop功能以实现苹果全系列产品快速、便捷、高效互连，大幅提升用户体验，成为市场标杆。

　　而在苹果带动下，其他智能终端厂商如三星、HTC以及笔记本厂商应用Wi-Fi Direct功能是大概率事件，原因不仅是要拉近与苹果产品距离，还在于功能强大的Wi-Fi Direct的应用成本较低。

　　首先，Wi-Fi芯片升级成本较低。根据IHS iSuppli、TechInsights等公司成本拆解，iPhone5 Wi-Fi/蓝牙/ FM的总成本约为4-5美元，而iPhone 4S的对应成本为3.5-4美元，故Wi-Fi芯片升级后成本只增加了0.5美元，占智能手机总成本比例很低。其次，博通等芯片公司规划将Wi-Fi Direct功能纳入所有产品，带动Wi-Fi Direct成为未来趋势。故此，Wi-Fi Direct将在1-2年内将广泛应用于智能手机、平板电脑、笔记本等智能终端，并在3-5年内完成普及。其他消费电子及周边设备的应用普及将滞后约6个月。

　　2、Wi-Fi Direct 增加功耗，提升芯片工艺要求

　　Wi-Fi 功能的提升必然导致芯片功耗增加，并且Wi-Fi Direct 传输速度快、信号发射距离广，功耗提升幅度更大，虽已发展功耗控制技术，但业界估计支持Wi-Fi Direct功能后的Wi-Fi 芯片为原有功耗的2-3 倍。

　　传统Wi-Fi 芯片采用65 纳米制造工艺，功耗较高。如iPhone 4S 上的博通BCM4329 芯片采用65 奈米工艺，全速工作状态耗电电流为68mA，而iPhone 5 的BCM4334 芯片采用40 奈米工艺，全速工作状态耗电电流仅为38mA，功耗量下降44%。但此工作状态是Wi-Fi 接入热点模式，并没有开启Wi-Fi Direct 功能，我们估算开启后

　　BCM4334 的功耗电流为100-120mA。而若采用65 奈米工艺，开启Wi-Fi Direct 后的功耗电流将达160-180mA，这对智能终端特别是智能手机的功耗造成很大负担。故此，我们认为40 奈米工艺将是Wi-Fi 芯片新标准工艺，原先的65 奈米制造工艺由于功耗过高将被Wi-Fi 芯片淘汰。

　　五、蜂窝网络通信芯片产业链或将转变

　　蜂窝网络通信芯片套片既智能手机通信芯片，现阶段通信芯片结构分为基带芯片（Baseband）、射频芯片（RF）及电源管理芯片，其中基带芯片起核心作用。

　　3G 时代，高通在CDMA 和WCDMA 制式拥有大部分核心专利并成为3G 标准主要制定者，在3G 蜂窝网络芯片产业拥有垄断优势，因此将基带芯片、射频芯片及电源管理芯片作为整体解决方案出售（套片形式）。

　　但随蜂窝网络进入4G LTE 时代，高通不再处于绝对领先地位，即将成立的LTE专利联盟以及其他公司都已积极布局，跟随这一变化，芯片套片制造产业或将发生转变。

　　首先，各类芯片的提供商将大量增加，垄断格局打破。3G 时代，其他厂商要生产3G 芯片都需向高通支付不菲的专利费，而在支付专利费后的芯片价格无法与高通竞争，因此高通垄断70-80%左右的市场。而4G 时代，其他厂商的价格劣势将不复存在，芯片市场竞争更激烈。

　　其次，单家厂商芯片套片将向各厂商组合芯片套片转变，成本更低。高通通过垄断地位，强势将3 部分通信芯片作为套片出售的方式，4G 时代或将转变。由于上游芯片供应商增加和随之而来的激烈竞争，通信芯片可以通过分别采购各结构芯片再由芯片模组厂组装，以降低成本。这种制造方式在技术上可操作，且通信芯片性能与套片相当，因为通信芯片性能由基带性能决定。目前的不足主要在于驱动软件开发、各芯片结构磨合等问题，但都可以解决。

　　六、主要上市公司

　　环旭电子

　　公司将受益于通讯芯片产业由单家厂商芯片套片向各厂商组合芯片套片模式的转变。此前公司无法进入高通3G芯片产业链，此次转变后通信芯片提供商数量增多，带来上游产业链公司扩充。公司作为领先的无线通讯模组厂商，已拥有苹果作为客户，在芯片模组制造环节有望获得更多订单，提振公司业绩。

　　七、风险提示

　　Wi-Fi Direct 普及速度缓慢、普及率低；通信芯片套片格局未转变。