5G通訊 讓半導(dǎo)體行業(yè)重新進(jìn)入一個(gè)新起點(diǎn)
加入技術(shù)交流群
5G通訊，對(duì)于我們普通人而言，是個(gè)既熟悉又陌生的詞組。它是被各大媒體爭(zhēng)先報(bào)道的對(duì)象，也是中美經(jīng)貿(mào)摩擦的重點(diǎn)問(wèn)題，更是全球數(shù)字化進(jìn)程下的基礎(chǔ)建設(shè)，5G似乎正以一種比以往任何一場(chǎng)通訊革命都更猛烈的方式，進(jìn)入我們的生活當(dāng)中?！ ?/p>本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/202007/416536.htm 盡管目前各路運(yùn)營(yíng)商們對(duì)于5G通訊實(shí)際的情況理解都各不相同，但唯一可以確認(rèn)的是我們使用的網(wǎng)絡(luò)性能將會(huì)得到大幅度提升，并引領(lǐng)我們邁向一個(gè)過(guò)去不敢想象的世界。
“新基建”政策東風(fēng)
新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，簡(jiǎn)稱“新基建”，指以5G、人工智能、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，本質(zhì)上是數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施。
隨著國(guó)內(nèi)疫情情況不斷向好，居于新基建首要位置的5G產(chǎn)業(yè)也正在為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新活力。近期，工信部相繼發(fā)布5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的512工程，關(guān)于推動(dòng)5G加快發(fā)展的通知等政策。相關(guān)政策將凝聚了數(shù)字轉(zhuǎn)型共識(shí)，加速5G與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域融合發(fā)展的步伐，特別是在行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，智慧醫(yī)療、新聞媒體、智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用占比接近10%，已成為5G新興應(yīng)用領(lǐng)域。
5G基站現(xiàn)狀如何?
中國(guó)是目前全球5G商用網(wǎng)絡(luò)規(guī)模最大的國(guó)家。截止目前，據(jù)工業(yè)和信息化部信息通信發(fā)展司司長(zhǎng)、新聞發(fā)言人聞庫(kù)介紹，每一周平均新開通的5G基站都超過(guò)1.5萬(wàn)個(gè)，到6月底，3家企業(yè)在全國(guó)已建設(shè)開通的5G基站超過(guò)了40萬(wàn)個(gè)。
另外，5G開放式小基站建設(shè)也能滿足垂直行業(yè)應(yīng)用的多樣化需求，催生更加豐富的建網(wǎng)模式。
目前已有197款5G終端拿到了入網(wǎng)許可，今年5G手機(jī)出貨量達(dá)8623部，截至6月底有6600萬(wàn)部終端連入網(wǎng)絡(luò)。
這里需要注意的是，由于5G具備三大典型的應(yīng)用場(chǎng)景;增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶(eMBB)、大連接物聯(lián)網(wǎng)(mMTC)與低時(shí)延、高可靠通信(uRLLC)。針對(duì)這三大應(yīng)用場(chǎng)景，基站的建設(shè)需要結(jié)合實(shí)際情況而制定方案，并與以往4G基站建設(shè)有較大的出入。
正因?yàn)樵撊蟮湫蛻?yīng)用場(chǎng)景，超可靠低延遲通信對(duì)于5G的發(fā)展來(lái)說(shuō)才有了非同尋常的意義。近日，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP宣布R16標(biāo)準(zhǔn)正式凍結(jié)，也就意味著5G走入萬(wàn)物互聯(lián)的階段可算是奠定了基礎(chǔ)。其中最大的體現(xiàn)就是，不管是工業(yè)場(chǎng)景還是自動(dòng)駕駛的汽車等，都不允許通信產(chǎn)業(yè)中斷或者延遲，否則后果難以設(shè)想。
5G傳感器應(yīng)用場(chǎng)景聯(lián)接
其實(shí)我們不妨設(shè)想一下，當(dāng)我們生活中的機(jī)器有足夠多的5G應(yīng)用類傳感器時(shí)，我們就可以監(jiān)控它，并由該機(jī)器的電子系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)應(yīng)用程序，知會(huì)我們什么時(shí)候需要維修或者更換部件、操作系統(tǒng)等。以航空飛機(jī)為例，當(dāng)飛機(jī)行駛一定行程后，系統(tǒng)會(huì)即時(shí)顯示飛機(jī)內(nèi)部部件的磨損跡象，在飛機(jī)著陸的那一刻，備用零件就已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，或有人會(huì)進(jìn)行精準(zhǔn)替換。
另外，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域也是需要對(duì)于價(jià)值高昂的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與維護(hù)，所以能夠快速接受并處理海量數(shù)據(jù)的5G應(yīng)用類傳感器就顯得不可或缺。
在近期，GSMA舉辦的新基建與企業(yè)數(shù)字化論壇上，華為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)首席營(yíng)銷官甘斌就對(duì)于5G應(yīng)用場(chǎng)景聯(lián)接提出了他的看法，甘斌表示，首先，基于大帶寬、低時(shí)延能力，5G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)百億終端產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云，為云端人工智能運(yùn)算提供無(wú)窮算據(jù)，并實(shí)時(shí)進(jìn)行運(yùn)算和處理，縮短了訓(xùn)練周期。其次，云端的算力應(yīng)用到終端，可減少終端對(duì)本地運(yùn)算能力的要求，降低終端的成本，解鎖終端的資源限制，并提升用戶體驗(yàn)。
半導(dǎo)體行業(yè)下一波增長(zhǎng)趨勢(shì)
5G通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)對(duì)應(yīng)的是通信行業(yè)，而通信行業(yè)在搭建5G網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，自然是少不了使用大量的半導(dǎo)體材料以及相關(guān)器件，甚至到了未來(lái)建設(shè)中后期，諸多應(yīng)用將可以在5G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)，包括物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能家居、智能駕駛等等，當(dāng)這些應(yīng)用接入5G通信網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，更是需要有強(qiáng)大性能的半導(dǎo)體芯片支撐。
根據(jù)韓國(guó)電子和電信研究院預(yù)計(jì)，今年5G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的全球市場(chǎng)規(guī)模將在378億美元(約合人民幣2647.25億元)左右，并且由于“到2024年5G將覆蓋全球40%以上的人口”，上述5G網(wǎng)絡(luò)投資數(shù)字還將繼續(xù)增長(zhǎng)。
另外，SIA在本周發(fā)布的全球芯片行業(yè)年度調(diào)查中表示，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的年銷售額接近5000億美元。盡管最近有所下降，但通信和計(jì)算驅(qū)動(dòng)著上升趨勢(shì)，預(yù)計(jì)5G無(wú)線和機(jī)器學(xué)習(xí)等新興技術(shù)將扭轉(zhuǎn)當(dāng)前的下滑趨勢(shì)。并且，在《世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)》(WSTS)預(yù)測(cè)中2021年全球芯片銷售將以每年6.2%的速度健康增長(zhǎng)。
可見，隨著5G技術(shù)商用的全面展開，對(duì)于半導(dǎo)體等智能芯片制造行業(yè)的需求缺口將得到不斷擴(kuò)充，并在該些領(lǐng)域提供了未來(lái)新興發(fā)展方向，推動(dòng)科技的升級(jí)與迭代。
例如在智能家居：在計(jì)算回家距離時(shí)，就已經(jīng)會(huì)將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到舒適狀態(tài)，客廳的交互界面會(huì)顯示時(shí)間、天氣、室內(nèi)設(shè)備運(yùn)作情況等等。對(duì)此，晶訊軟件華南區(qū)區(qū)域銷售經(jīng)理劉洋表示，5G技術(shù)對(duì)于智慧生活是一次質(zhì)的提升，無(wú)感式控制聯(lián)合的半導(dǎo)體芯片器件則能使用戶真正感受到智能交互的魅力。
而在智能駕駛：5G技術(shù)已經(jīng)為信息交互和汽車革新等新型發(fā)展趨勢(shì)提供了應(yīng)用方向，而且整車的電子元器件比重逐步也在提升，減少車輛系統(tǒng)損耗以及提高系統(tǒng)效率的技術(shù)更是迭代更新。由于5G網(wǎng)絡(luò)使云端系統(tǒng)與車輛之間或車輛狀況進(jìn)行更為頻繁的信息交互，通過(guò)減少人為干預(yù)，提供更優(yōu)質(zhì)的車輛駕乘體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)即刻反饋的機(jī)制，那么這就對(duì)通訊技術(shù)和半導(dǎo)體器件有著性能升級(jí)的要求，而在半導(dǎo)體功率器件方面，降低損耗的技術(shù)趨勢(shì)則是關(guān)鍵。
對(duì)此，PI區(qū)域大功率市場(chǎng)應(yīng)用工程師王強(qiáng)認(rèn)為，首先減少系統(tǒng)的損耗是一個(gè)系統(tǒng)的工程，它包括電機(jī)、電驅(qū)動(dòng)以及變速箱三個(gè)組件的損耗，最主要的就是在電控部分，目前由于很多廠商開始應(yīng)用新的技術(shù)器件，例如有碳化硅、氮化鎵材料助力，因此能一定程度上縮小體積，從而提高系統(tǒng)效率。
總之，5G通訊技術(shù)讓我們意識(shí)到，在這個(gè)萬(wàn)物互聯(lián)的時(shí)代里，技術(shù)上的挑戰(zhàn)往往都伴隨著不同工藝技術(shù)、不同材料品質(zhì)、不同功能優(yōu)化之間的多樣整合，創(chuàng)新及創(chuàng)造高價(jià)值的終端應(yīng)用產(chǎn)品是主要趨勢(shì)。
國(guó)產(chǎn)替代的前半場(chǎng)
值得一提的是，目前受華為事件影響，國(guó)內(nèi)在眾多領(lǐng)域的龍頭廠商都在加快國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體投入的節(jié)奏，國(guó)產(chǎn)替代也會(huì)成為未來(lái)幾年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展的主線。尤其是5G通訊被視為一系列最高級(jí)技術(shù)的大薈萃，這就讓國(guó)產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)變得更加困難，而且在芯片的靈活性、可編程性等功能有著更嚴(yán)苛的要求。
那么如何制定總體方案、確定技術(shù)路線，選擇基礎(chǔ)平臺(tái)，搭建開發(fā)環(huán)境、決定流片工藝等等，都是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)行動(dòng)前值得考慮的問(wèn)題。畢竟在5G技術(shù)影響下的國(guó)產(chǎn)替代前半場(chǎng)中，如通信基站、傳感器、芯片、電源設(shè)備等元器件需求都得到集中式爆發(fā)階段，據(jù)中國(guó)信通院預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2025年5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資累計(jì)將達(dá)到1.2萬(wàn)億元。此外，5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)還將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游以及各行業(yè)應(yīng)用投資，預(yù)計(jì)到2025年將累計(jì)帶動(dòng)超過(guò)3.5萬(wàn)億元投資。
當(dāng)中我們還需要注意得是，5G網(wǎng)絡(luò)的的投入使用是要與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等層面深度融合，才能真正使5G通訊發(fā)揮實(shí)打?qū)嵉淖饔谩８鶕?jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè),到2025年,各大領(lǐng)域接入5G網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)互連的設(shè)備將達(dá)250億。
由此可見，在這龐大的市場(chǎng)規(guī)模背后，是亟需國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體器件的技術(shù)支持。易良盛科技(天津)有限公司研發(fā)總監(jiān)許宏彥表示，相比國(guó)外半導(dǎo)體器件供應(yīng)商，國(guó)內(nèi)廠商最大的特點(diǎn)就是物美價(jià)廉、供貨穩(wěn)定、服務(wù)周到，并且通過(guò)這些年的技術(shù)積累及國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工藝的成熟，國(guó)產(chǎn)替代的產(chǎn)品現(xiàn)在不但做到了價(jià)格便宜，質(zhì)量方面也毫不遜色，甚至在借助后發(fā)優(yōu)勢(shì)，國(guó)產(chǎn)元器件在某些參數(shù)上已經(jīng)超越國(guó)外品牌產(chǎn)品。
總的來(lái)說(shuō)，隨著5G通訊技術(shù)應(yīng)用，各領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代會(huì)逐漸走向成熟階段，將持續(xù)為中國(guó)經(jīng)濟(jì)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，并將推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體在技術(shù)領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷進(jìn)步。
評(píng)論