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中兴禁运事件深度点评:贸易战之矛刺向缺芯软肋

2018-04-17 09:04:05 格隆汇  鄢凡 方竞

  作者:鄢凡 方竞 涂围 王淑姬

  点评:

  1. 事件详细背景:2016年至今的达摩克利斯之剑

  2016年3月8日,美国商务部由于中兴通讯(000063,股吧)涉嫌违反美国对伊朗的出口管制政策,中兴实行禁运。中兴通过内控整改及更换管理层,最终于2017年3月7日就美国商务部、司法部及财政部海外资产管理办公室的制裁调查达成协议,公司支付8.9 亿美元罚款。还被处于暂缓执行的7年出口禁运(seven-year suspended denial of export privileges),如协议有任何方面未满足或公司再次违反了出口管制条例,则该禁令会再度激活。

  在本次的禁运声明中,美国商务部官员认定中兴通讯做了多次虚假陈述(ZTE made false statements to BIS in 2016, during settlement negotiations, and 2017, during the probationary period)。据协议,中兴通讯承诺解雇4名高级雇员,并通过减少奖金或处罚等方式处罚35名员工。但中兴通讯只解雇了4名高级雇员,未处罚或减少35名员工的奖金。(欲加之罪何患无辞)

  2. 双方筹码及后续解决方案

  本次禁运事件发生在贸易战的特殊背景下,我们认为美国此举更多是希望增强自己在谈判桌上的筹码。考虑到中国目前已在4月4日采取反制措施对美国大豆、汽车、化工品等14类106项商品加征25%的关税。除此之外,中国商务部还在审核高通对NXP的并购案,该并购案耗时日久,为商务部近年来首次使用两个180天期限没有审核完成的案例。我们认为,美政府此举可能有部分用意在于向中方施压,从而推动并购案的进展。

  后续的解决方案可以参考2016年的禁运审查,2016年,禁运事件爆发后,在双方政府协调下,美国商务部给中兴颁布了临时许可证(Temporary General License),从而保证中兴通讯可以正常采购美国元器件和软件。而今年禁运之矛再度举起,我们预计,后续中兴及美国商务部之间将通过斡旋达成二次和解。

  3. 缺芯软肋,深度解析基站/光通信/手机的芯片框架!

  中兴通信的主营业务有基站,光通信及手机。其中,基站中部分射频器件如腔体滤波器(武汉凡谷(002194,股吧)、大富科技(300134,股吧)),光模块厂商(光迅科技(002281,股吧),旭创科技),手机内的结构件模组等均可基本满足自给需求。

  唯有芯片,在三大应用领域均一定程度的自给率不足,我们将下文展开详细分析。

  (1)RRU基站:技术更迭快,门槛高企,自给率最低。

  RRU基站这一产品,我们要分为发射端和接收端两种情况来讨论。

  发射段的框图如下,其主要作用是将基带信号(BB),转化为中频(IF),再进一步调制到高频(RF)并发射出去。目前能够实现国产替代并大规模商用的,只有主处理器,即框图中的FPGA,DSP。主要是海思自研的ASIC。

  除此之外,国产芯片厂商中,南京美辰微电子在正交调制器,DPD接收机,ADC等芯片产品上已有可量产方案。并参与了国家重大专项《基于SiP RF技术的TD-LTE TD-LTE-Advanced TD-SCDMA基站射频单元的研发》,目前在ZTE处于小批量验证中。

  RRU发射端框图

资料来源:德州仪器,招商电子
资料来源:德州仪器,招商电子

  通过和产业人士的第一时间沟通,我们了解到,“基站芯片的成熟度和高可靠性和消费级芯片不可同日而语,从开始试用到批量使用起码需要两年以上的时间”。目前在中频领域,主要玩家有TI,ADI,IDT等厂商;而射频领域,主要是Qorvo等。

  同时,TI,ADI还在推动单芯片解决方案,以实现微基站对于RRU体积大小的要求。如下图中的TI AFE75XX系列,及ADI的AD936X等。单芯片Transceiver方案进一步提升了基站芯片的门槛,使得国产厂商更加难以切入。基站芯片的自给率几乎为0,成为了中兴通讯本次禁运事件里最为棘手的问题。

  TI AFE75XX芯片内部架构示意图

资料来源:德州仪器,招商电子
资料来源:德州仪器,招商电子

  (2)光通信领域:自给率尚可,高端芯片仍需突破。利好光迅科技,博创科技

  光模块从应用领域要分为接入网(PON)和数传网(DT)两大类,二者芯片方案不同,封装也大相径庭。以下以接入网光模块为例,讨论芯片方案。光模块内主要采用的芯片有MCU,TIA(跨阻放大器),APD(雪崩光二极管),LA (Limiting Amplifier),LD(Laser Driver),激光器芯片(Vcsel,DFB,EML),DWDM等。

  10G接入网光模块结构图

中兴禁运事件深度点评:贸易战之矛刺向缺芯软肋

  资料来源:华为,招商电子

  目前光迅科技的光通信芯片产品主要有DFB、Vcsel、APD等;博创科技则是PLC 光分路器和 DWDM 器件龙头;而南京美辰微电子及厦门优讯则在TIA,LA,LD领域有产品已实现大规模量产。本次禁运事件对于上述已具备成熟芯片方案的厂商是一大利好。该领域的国际竞争对手主要有Semtech,Micrel(被Microchip收购),Mindspeed(被Marcom收购)等。

  虽然光通信芯片自给率尚可,但在一些高端产品,如数传网100G及以上光模块中,国产芯片方案仍待突破,建议关注非上市公司芯耘光电,公司预计在2019年完成100G芯片方案研发。

  除此之外,光模块还会用到256m和128m的大容量Nor Flash,兆易创新在2017年年底推出的相关产品在各大光模块厂商处已经形成销售。

  (3)智能机产业链:自给率较高,各大领域不乏亮点。

  最后,让我们回到电子研究员最为熟悉的手机领域。参考TI的资料图,我们可以看出,智能手机内芯片方案极为复杂。除了主处理器之外,有数十颗模拟/数模混合芯片。且图中还有指纹识别芯片及射频芯片尚未标明(TI不研发相关产品,所以图中没有)。

  手机芯片方案框图

中兴禁运事件深度点评:贸易战之矛刺向缺芯软肋

  参考资料:德州仪器,招商电子

  如此繁杂的芯片方案初看无从下手,那让我们按照主处理器,电源管理,无线芯片,音频,显示,传感器,摄像头,指纹这一顺序逐个梳理。

  主处理器芯片,目前国内主要有华为海思以及展讯科技。小米亦在2017年成功推出松果系列手机处理器。

  电源管理芯片,圣邦股份和韦尔股份具有较强的竞争力,其中圣邦股份的背光驱动芯片在业内领先,而韦尔股份的DCDC,LDO等芯片优势明显。除此之外,还有台股上市公司矽力杰在该领域亦颇有造诣。

  无线芯片方面,国内有三大射频PA公司,分别是中科汉天下,唯捷创新,国民飞骧。而射频开关则主要有正在IPO的卓胜微。射频芯片是增速最快的细分领域之一,2016年-2022年复合增长率高达14%。但国内要想实现进军高端手机,还需要一定时间。

  手机射频芯片市场规模及增速预测

中兴禁运事件深度点评:贸易战之矛刺向缺芯软肋

  资料来源:Yole,招商电子

  音频芯片领域,国内的主要玩家是一家三板上市公司,艾为电子。

  显示屏相关芯片里,台湾厂商奕力,矽创,奇景,联咏等在显示屏驱动IC方面是行业龙头,且目前也有不少国内厂商在布局这一领域。

  传感器方面:士兰微(600460,股吧)的加速度计目前已经进入了展讯的参考设计,18年加快向手机其他传感器的拓展。

  摄像头CMOS芯片:豪威科技在2015年全球CMOS芯片市场中,占有约12%的市场份额,排名全球第三。预计2017年营收在8-10亿美元之间。

  指纹芯片:主要是汇顶科技和思立微(兆易创新子公司),汇顶的指纹识别芯片在2017年底一举超越FPC,成为全球市场份额第一。而思立微也在2017年实现了市占率的翻倍。

  指纹识别全球出货量及市占率

中兴禁运事件深度点评:贸易战之矛刺向缺芯软肋

  参考资料:招商电子

  综合上述分析,我们可以看出,中兴通讯的三大应用领域里,芯片门槛最高的板块是RRU基站,这一领域要想实现国产替代,需要较长时间。光通信和手机产业链门槛相对较低,一些细分领域的国产芯片方案甚至于成为了国际龙头,但整体来看,还是偏低端应用。

  本次中兴通讯的禁运事件,对于通信产业冲击较大,也敲响了半导体产业的警钟,自主可控不仅仅是口号,而是涉及到国家安全,国计民生的要务。我们不单要行远志,大张旗鼓建设晶圆厂,更要韬光养晦,从小处着力,支持本土芯片设计公司。

  虽然当前国内芯片设计产业仍属薄弱,但我们相信全国这1380家芯片设计公司里,终归会走出巨头厂商。无论是TI模式的收并购整合,还是Linear的学术研究派,都值得我们本土的芯片设计公司借鉴。衷心希望可以在未来尽早解决中国电子产业的缺芯之痛。

  来源:招商电子团队

(责任编辑:宋政 HN002)
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