《華強電子》雜誌4月刊已出版 精彩搶鮮讀

熱點解析5G小基站將迎來「井噴」期 運營商競賽開啟先破資本謎題

大家對基站（俗稱「大鐵塔」）一定不陌生，從2G、3G、4G一路走來，用戶都是藉助「大鐵塔」完成各種數據信號的傳輸，但由於2G、3G、4G（800MHz-1800MHz）為低頻段信號傳輸，宏基站幾乎能應付所有的信號覆蓋，但5G因工作在3.5GHz、6GHz甚至20GHz以上的中高頻段，宏基站所能覆蓋的信號範圍就變得十分有限，必須藉助「身小志堅」的小基站彌補這一缺失。

小基站「春天」已來 國內廠商緊跟節奏

2017年12月，5G NSA（非獨立組網）標準的提前發布令業界為之振奮，這意味著5G由「喊口號」正式進入執行階段。由此5G小基站的重要性浮出水面。在年初巴塞羅那召開的MWC上，為搶佔5G市場先機，愛立信、華為均展出了5G小基站解決方案，且產品已經出現在運營商的試點測試中。可以預見，小基站的部署進度，是決定5G能否全面商用的關鍵因素，它將重新定義電信設備商及運營商的競爭格局。

運營商「布站」競賽開啟 面臨資本大考驗

在5G商用時間提前的號召下，三大運營商不遺餘力在小基站部署方面展開競賽，然而布建5G基站並沒有那麼簡單，從全球範圍來看，5G基站不僅在數量上遠多於4G基站且耗資巨大，且在市容規劃及巨額維護費方面面臨重重考驗。

熱點解析突破屏幕厚度與傳統光學指紋系統限制 屏下指紋識別量產在即

2018年，隨著穿透厚度更高的光學屏下指紋技術的成熟以及搭載該技術手機的發布，可以預見屏下光學指紋將迎來爆發。那麼，指紋識別晶元廠商如何解決厚度、功耗、安全等挑戰實現大規模量產？屏下指紋與3D人臉識別的競爭又將走向何方？

全面屏滲透率持續提升 屏下指紋順應時代潮流

據IDC調查數據，2017年全球智能手機出貨量比2016年減少0.1%，降至14.724億部，不過興起的全面屏算是疲態下智能手機產業的亮點。平安證券最新的研報指出， 2017年全面屏在手機中的滲透率約8%，出貨量約1.1-1.3億隻。

突破屏幕厚度及傳統光學指紋系統限制 屏下光學指紋上量需各方協作

雖然屏幕厚度問題困擾屏下指紋的大量普及，但我們看到光學屏下指紋識別的量產手機已經發布。Godfrey Cheng告訴記者：「Clear ID? in-display光學指紋感測技術已經在零售智能手機Vivo X20 Plus UD上全面投產。

指紋識別模塊厚度、功耗繼續降低 安全性依舊是重要考量

解決了屏幕穿透以及傳統光學指紋識別不能到達真皮層等影響使用體驗的問題之後，屏下指紋識別應用於全面屏手機中的另一大挑戰就是模塊的厚度及功耗。Godfrey Cheng表示：「 Clear ID功耗低，適用於Android低功耗模式。

屏下指紋將快速上量 未來與3D人臉識別融合提升安全性

可以看到，不同的指紋識別晶元廠商在解決屏幕穿透、識別能力、尺寸、功耗、安全等問題上都有其特有的解決方法，量產的進展也不相同。搭載Synaptics Clear ID的Vivo X20 Plus UD已全面投產，該量產機型也可以實現在屏幕特定區域的指紋識別。

封面故事5G NSA標準凍結 「種子選手」各展所長促「端到端」進程提速

2017年12月21日，3GPP國際標準組織在葡萄牙里斯本召開的「5G國際標準全會」上正式宣布，面向非獨立組網（NSA）的第一版5G新空口(NR)國際標準按計劃完成。這一標準的完成，在通信行業發展史上具有里程碑式的意義。

5G NSA標準凍結 「端到端」進程提速

5G新空口(NR) NSA標準是全球業界第一個正式的5G標準，是支持5G新空口高效、全面發展的一個重要里程碑，將極大地增強3GPP系統的能力並有助於創造進入垂直市場的機會。此標準得到了全球數十家運營商、設備商及終端晶元廠商的支持，對實現5G快速商用意義非凡。

千兆級LTE加速部署 5G關鍵技術取得實質性突破

5G NR NSA標準已經凍結，全球鳴槍起跑。國際電信聯盟專家描述了5G時代移動互聯網的新形態，從資訊理論基本原理得出了更大帶寬是5G提速的核心手段的結論，以此為起點推演出5G時代將採用的毫米波、微基站、大規模MIMO、波束賦形等技術，而這些核心技術是實現5G商用的關鍵。

積極響應政策號召 中國領跑全球5G市場

2017年11月，發改委發布《關於組織實施2018年新一代信息基礎設施建設工程的通知》明確指出，2018年要在不少於5個城市開展5G網路建設。中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商都要申報，至少開展4K高清、增強現實、虛擬現實、無人機等兩類典型5G業務及應用。

技術前沿進擊的激光雷達：十八「羅漢」攪動自動駕駛「江湖」

如今的激光雷達「十八羅漢」也開始組建不同的技術陣營，以此撬動整個自動駕駛「江湖」。其中，以Velodyne代表的機械旋轉掃描、速騰聚創代表的MEMS、Quanergy代表的相控陣列以及LeddarTech所代表的3D Flash已先行組建起激光雷達戰場四大主流陣營。除此之外，諸如Strobe的FM線性調頻、Oryx Vision的COR相干光以及光珀智能的固態面陣這類的新型技術也開始嶄露頭角，成為打破傳統激光雷達技術的一股創新力量。

1、機械式旋轉掃描陣營

在所有激光雷達種類中，機械旋轉掃描式LiDar可謂是開山鼻祖，並在「江湖一哥」Velodyne的引領下殺出了第一條通往自動駕駛戰場的血路。除Velodyne以外，Quanergy、Ouster、Ibeo以及國內的禾賽科技也在不斷耕耘機械旋轉掃描式激光雷達市場。

2、MEMS陣營

與傳統機械式多線激光雷達相比，MEMS式利用微振鏡方案進行區域掃描，可極大減少發射器和接收器的使用。這樣的設計可讓產品的零部件數量急劇減少，相應的零部件成本也可隨之大幅下降，同時可以實現一次成型，大大降低LiDar的開發成本以及提升產能。

3、相控陣列陣營

相控陣技術最初源於軍事雷達，此類激光雷達搭載的一排發射器，可以通過調整信號的相對相位來改變激光束的發射方向，整個過程中沒有機械動作，僅靠電子元器件本身來實現掃描。

4、3D Flash陣營

相比MEMS以及相控陣兩種固態激光雷達，3D Flash激光雷達運行起來則更像攝像頭，是一種非掃描式激光雷達產品，其激光束會直接向各個方向漫射，由類似於攝像頭成像的CMOS感測器採集反射回來的激光束。

5、其他創新型陣營

線性調頻FM式；COR相干光式；固態面陣式

市場連線無線充電爆發難救市 電感「缺席」漲價潮仍靠「量」取勝

無線充電的產業鏈主要涉及晶元、傳輸、電感、模組等部分，這四部分零件共同組成無線充電的整個系統。其中，電感線圈作為無線充電模組的核心元器件之一，市場需求也迎來了新機遇。

iPhoneX帶火無線充電 電感線圈熱潮來襲

2017年下半年，隨著iPhone8和iPhoneX的發布，一直處於「徘徊」狀態的無線充電產業終於被點爆。2018年上半年，小米、華為、榮耀、vivo等主流的智能手機品牌開始全面普及無線充電，這對電容、電阻和電感等被動元器件廠商來說，紅利已至。

眾所周知，智能手機的無線充電由發射端和接收端兩部分組成，隨著技術的進步，接收端集成晶元已無需電壓調整（即無需電感元件了），但複雜的發射端還是要用到功率電感進行電壓調整。

缺貨季電感「缺席」 增長仍依賴新興領域

數據統計，預計到2020年，智能手機的年出貨量將達到19.25億部，且無線充電將全面取代有線充電。目前，無線充電線圈研發與生產營收排名靠前的公司均被日美企業包攬，形成了以日美為高端，台灣和大陸快速崛起的態勢。

高端產品集中在美國現藝Coilcraft、威世Vishay、日本村田Murata、相模Sagami、勝美達Sumida、太陽誘電TaiyoYuden、TDK、日本東工Toko、順絡電子等一線大廠手中，但隨著內地中小型無線充電線圈企業的崛起，充電線圈市場的竟爭將越發激烈。

產業觀察車載語音交互：從「花瓶」向「剛需」過渡

前有亞馬遜、Nuance、Google等國際巨頭，後有科大訊飛、百度、思必馳及雲知聲等國內廠商，通過攜手全球各大巨頭車企，共同推動車載語音交互從「命令式」、「自然式」向「主動對話式」時代全面進擊。

「網聯化+智能化」大勢下 語音交互搭上「順風車」

早在2017年CES，我們就切身感受到了車載語音技術的火爆。作為語音交互領域的領頭羊，亞馬遜頻頻出招，成功在福特、大眾、現代、寶馬、日產等全球多家著名車企旗下量產車上實現Alexa的商用，而且2018年的CES上亞馬遜又獲得了豐田、拜騰以及Jeep三家車廠的鼎力支持，Alexa的陣容空前。

軟硬兼施共克瓶頸 商業化之路仍荊棘載途

不過，受制於當前車聯環境複雜、硬體配置參差不齊以及行車網路不穩定等因素，目前整個市場對語音系統的內存CPU消耗和網路處理能力的要求極高。而且，汽車是個難度很高的環境，其中的噪音、回聲的干擾非常大，對識別技術來說是一種極大的挑戰。

「AI+」賦能：主動式、多模態對話時代來臨

誠如上述，語音技術實現大規模車載化應用的確是荊棘載途，但這並不能夠阻擋全球各大車企與語音技術巨頭推動車載語音交互技術全面商業化的激情。隨著2018年新賽道的正式開啟、L2半自動駕駛時代的到來，加之AI軟硬體技術的縱深發展，未來幾年車載語音交互技術也將向多模態、主動式及精準化交互的目標更進一步。

產業觀察AI賦能 商用機器人走向「場景定製化+功能精細化」的服務時代

經過多年以來與各大應用場景之間的不斷磨合，如今的商用服務機器人在應用以及產品設計上的方向也愈加明晰，加之AI浪潮的強力驅動，行業正加速邁向「智能+精準化」服務的時代。

商用機器人市場增長迅猛 「定製+精準化」服務是核心

在整個服務機器人大市場的刺激下，加之新零售、數字化銀行及智慧酒店等應用場景與機器人技術磨合的不斷深化，商用機器人市場總值也開始高速增長，而中國作為全球最大的子市場，同樣將在未來幾年貢獻主要增量。從2012年的2.1億到2017年的3.8億，五年以來國內（公共服務領域）商用機器人銷售額年複合增長率達10.46%，對醫療諮詢及業務辦理、新零售、數字化銀行以及智能安防等市場的影響頗為顯著。

軟硬協同突破應用瓶頸 深度定製化漸成主流

儘管在應用層面上的發展正逐步明晰，但受制於當前產業鏈相關硬體以及機器人在軟體系統、演算法層面上的不成熟，目前市面上多數自主移動機器人在實際應用中的性能體驗仍難以達到人們的預期，具體表現為人機交互成本高昂、避障反應速度慢、感知障礙物視角不夠寬以及反映時間長等缺陷。

借AI之力：服務機器人開啟「智能化」新篇章

因此，在接下來的時間裡，我們將看到越來越多的商用機器人逐漸走上功能深度定製化及服務精準化之路。隨著這種趨勢的持續縱深，加之近年來AI技術在硬體以及軟體演算法上的快速迭代，未來定製一套貼合應用場景的商用機器人將變得越來越容易。

數據報告供需格局倒逼半導體矽片及生產設備國產化

一、半導體矽片供不應求，持續量價齊升高景氣

（一）行業重回景氣周期，半導體矽片量價齊升

矽片是最重要半導體製造原材料，佔比達1/3。硅是目前最主要的半導體基底材料，90%以上的半導體晶元產品是用矽片作為基礎材料而製作出來的。矽片也是半導體晶元生產過程中的最重要原材料，在所有晶元製造原材料中的需求佔比長期在33%左右。

（二）12寸矽片佔主流，8寸矽片需求穩中有升

半導體矽片向大尺寸發展，12寸矽片佔據主流。矽片的尺寸越大，單個矽片上可以排布的晶元數量越多，單個晶元的生產成本就越低。在降低生產成本的驅動下，半導體矽片不斷向著大尺寸發展，基本上每十年提升一個台階。

（三）供需格局：供不應求局面將長期持續，量價齊升格局仍將持續

1.供給端：矽片產能彈性小，供給格局將保持穩定

由於半導體矽片產業經歷了多年的低潮期，過剩產能得到消化，目前全球主要的矽片生產商的12寸矽片產能已經全開，難以向上提升，8寸矽片產能還有一定提升空間。

2.需求端：四大因素促供給端需求增長

需求端來看，四大方面的因素促使半導體矽片的需求進一步提升。

因素一：台積電、三星等全球主要半導體生產商進入高端製程工藝競賽。

3.半導體矽片供需缺口將進一步擴大，矽片價格繼續上漲

根據前面的分析，直到2020年，12寸矽片的供給基本不會有大的變化，8寸矽片通過利用部分閑置產能有一定的提升空間，但提升幅度有限，總的來說半導體矽片的供給將維持穩定。

二、中國矽片市場：海外廠商壟斷+供需缺口擴大，矽片國產化勢在必行

（一）海外廠商壟斷半導體矽片市場

半導體矽片生產對於純凈度、加工精度有極高的要求。目前最先進的半導體晶元量產製程已經達到10nm級別，意味著相鄰線路間只有10個原子的間距，是頭髮寬度的一萬分之一。

（二）國產大矽片自給率低，晶圓廠密集投建進一步擴大供需缺口

國內企業僅少數能提供8寸矽片，12寸矽片尚無量產能力。目前中國大陸小尺寸的4-6寸矽片（含拋光片、外延片）的年產量已經達到5200萬片，基本上實現了自給自足。

（三）供需格局倒逼半導體矽片國產化，上游材料自主可控勢在必行

上游硅材料的自主可控是我國半導體產業發展的必經之路。矽片是半導體產業發展的基礎材料，若是不能保證矽片材料的自主可控，我國大力發展的半導體產業將時刻面臨材料短缺、產業鏈斷裂的威脅，美國、日本、韓國、台灣等地區都具有自主的矽片生產能力。

三、矽片國產化帶來超200億設備需求，單晶爐獨佔55億

（一）矽片生產設備梳理：單晶爐等核心設備已實現國產化

半導體矽片的生產流程包括拉晶—>滾磨—>線切割—>倒角—>研磨—>腐蝕—>熱處理—>邊緣拋光—>正面拋光—>清洗—>檢測—>外延等步驟。其中拉晶、研磨和拋光是保證半導體矽片質量的關鍵。

（二）設備空間：未來三年合計空間達220億，單晶爐空間達55億

半導體矽片的國產化進程將帶來巨大的生產設備投資需求，我們通過以下模型測算2017-2020年間，半導體矽片的國產化帶來的設備需求空間。