5G仍然是Top1话题

本文作者:编辑部       点击: 2020-02-19 11:56
前言:

无论是否从事科技行业,这些年大家听到最多的科技词汇就是5G,第五代移动通信技术的缩写。每一次通信技术更新换代,都会衍生很多新的技术和产品,5G也不例外,由于通信速度大幅度提升,整个网络的信息承载能力再升一个档位,很多以前敢想不敢做,甚至不敢想不敢做的事情,在5G通信技术中都有望得到实现,其中孕育的商机是5G受投资人、科技界热捧的主要原因。
 

作为5G通信基础的3GPP Release-15技术 规格,在2017年底就提前完成,业界期待5G通信能更早到来,而2018年是原定的5G商用元年,但实际情况是,无论通信基站还是终端手机,都处于测试阶段,远未达到商用要求。经过2018年的试运行调试,到了2019年,相关技术和产品开始成熟,5G手机也开始出现在市场上,一些国家和地区开始进行5G商用推广,被业界再次定为5G元年,这一次,5G的发展状况逐渐明朗起来。

终端方面,高通公司在2017年底发布的第一代5G调制解调器,骁龙x50因发热和性能表现不佳,问者寥寥。2019年2月,高通推出了第二代5G调制解调器产品,骁龙X55,通过与骁龙855/855 Plus移动平台配合,获三星Galaxy Note 10+ 5G、iQOO Pro 5G、vivo NEX 3 5G、小米9 Pro 5G等多款手机认可,抢占市场。
 
小米9Pro 5G  图片来源:小米官网

另一家手机大厂华为,在2018年就推出了5G概念手机,2019年首款商用5G手机,Mate 20X 5G版本于2019年7月问世,2个月后,华为推出7nm工艺打造的自研麒麟990 5G SoC,为其5G终端铺路。只是受美国出口管制的影响,华为在5G终端国际市场困难重重。
 
华为Mate30 5G  图片来源:华为官网

临近年底,联发科发布了旗下首款5G SoC,也是目前全球最先进的5G单芯片产品----“天玑1000”(MT6889),与高通外挂5G 调制解调器、华为麒麟990 5G、三星 Exynos 980(皆为自用)不同,单芯片的5G SoC正是终端市场渴求已久的解决方案,除了提供5G的连接速度,”天玑1000”还大幅度改善了信号传输能力,并内置了Wifi 6,AI加持拍照等功能,实现手机市场向5G通信大规模更新换代的选择随之变得更加丰富起来。

值得注意的是,引领手机风向的苹果公司,并未在最新一代手机中引入5G功能,2019年Apple在5G方面所做的可能与5G通信有关的事情就是收购了Intel的手机RF业务。因此,2020,苹果手机引入5G功能将是大概率事件。

在市场方面,无论商用还是民用,各国都在加紧部署和推广的步伐。
2019年4月5日,韩国正式开启5G善用网络,随后,美国瑞士、英国也陆续开始进行5G商用尝试。截止到2019年6月底,全球5G用户量达到213万人,其中韩国5G用户达到165万,预计2019年底韩国的5G用户数量将达到480万以上。截止到2019年6月的数字,韩国已经建成的5G基站数量达到61246个,收发器14.3万个,这一数字甚至超过了德国未来3年的5G建设计划。

或许是感受到邻居带来的压力,中国在2019年的5G发展中表现十分积极,2019年6月6日,中国工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通和中国光电发放5G商用牌照,10月底,中国三大运营商同时宣布开启5G商用,并公布了面向用户的5G套餐。11月下旬,中国工信部透露,目前中国已经建设5G基站(是否包含收发器,官方并未公布)11.3万个,预计年底达到13万个规模,大大超出原定发展计划。

而另一个能够让5G在2020年加速发展的重要因素是,即将制定完成的3GPP Release-16标准,同样是提前了几个月。2020业界将有完整的5G统一技术标准可供施行,以完整支持5G 三大应用情境,包含增强型行动宽带(Enhanced Mobile Broadband,eMBB)、大量连结物联网(Massive Machine Type Communication,mMTC)及超可靠低延迟通讯(Ultra Reliable Low Latency Communication,uRLLC)。相比3GPP Release-15,Release-16版重点在功耗、延时等方面进行优化,扩展了通讯频段,更加适应工业、汽车等消费市场以外的需求。
 
根据资策会MIC认为,目前5G建设面临诸多难点,而重拾固网与移动融合的网络架构,能协助营运商运用固网资源来打造多元网络传输方案、支持网络切片应用,且能减少建设资本支出,共享所有网络资源。3GPP、Broadband Forum、全球营运商、设备大厂等以过去研究为基础,携手共同订定5G FMC工作项目,包含核心网络的服务协议、传输层接口整合与终端设备共享等,纳入5G R16标准内,预计于2020上半年释出。
 
那么,2020年,5G的发展趋势和市场走向有哪些值得期待的地方呢,为此,我们梳理了各大机构的报告,提取重要的数据和数据供大家参考?
 
智慧手机换机潮: 2020年5G手机出货2.6亿支,带动智能型手机市场重回成长,信息电子年增2.74%
 
工研院预期2019年全球智慧手机出货量约14.9亿支,年成长下滑1.6%。受到美中贸易战延烧及华为禁售令影响,全球智慧手机供应链面临生产及销售管理的风险,产品消费买气受影响。
 
但各大机构对2020年手机市场皆表示乐观。
 
资策会认为:过去两年智能型手机市场出货量陷入衰退,预期2020年5G手机将开启4G手机换机潮,驱动智能型手机市场重回成长,2020年5G手机出货将达2.6亿支。
 
工研院预估,未来三年全球智慧手机市场可望因5G新机带动出货2-3%之年成长。
 
随着5G零组件规格升级,将带动半导体、射频组件、散热、电路板、被动组件、天线、内存产业成长。除此,中国大陆市场5G用户数在2019年可望成为世界第一,其电信商也备妥银弹准备推动5G用户成长,然而贸易战使中美供应链逐渐脱钩,可预期台湾地区与日本供应链反而能从中受益。
 
同样,2020年在AI应用及各国5G陆续商转带动下,周边硬件与零组件需求也会攀升,MIC预估电子终端产品出货将转为正成长,伴随台商回流趋势下,预测2020年信息电子业产值6.57兆元(新台币),年增2.74%。
 
5G基地台占比快速增长:预计到2023年5G基地台占比54.6%
在美国、韩国、英国、中国大陆等国家陆续抢先启动服务,初期将带动第一波5G基地台、网络设备、手机及无线射频前端等零组件市场商机。预估2019年全球5G基地台市场将达22亿美元。
 
而如5G 手机换机潮真正到来的话,新的市场需求可提振手机市场销量,5G则会很好的成为电信商维持营运成长的动能来源。
 
除手机,5G商用带动第一波5G基地台。
Gartner数据显示,5G基地台在美国、南韩、英国、意大利、西班牙、日本、中国大陆等电信业者投入5G网络建置带动下,2019年5G基地台占整体基地台市场比重将提升至8.5%;预估在更多国家发放5G频谱带动电信业者投入5G网络建置下,加上5G基地台建置数量需求是4G的1.5倍以上,预估2023年5G基地台占比(54.6%)将超过4G基地台,成为全球基地台主要成长动力。
 
图:球基地台市场规模预估  数据源:Gartner(2019)

5G推动高速网络交换设备成长
5G高速通信推网络基础设施提出更高要求,2020年5G网络环境建置及中大型企业垂直应用大量数据分析需求,加上国际电信业者对于高阶网络交换器及开源白牌交换器需求持续攀升,已驱动100Gb/25Gb以上高阶交换器市场成长。。资策会MIC指出,5G网络中,基于低延迟与物联网所支持的多人云端游戏、AR/VR、智能制造与V2X等应用,将带动分散运算与储存需求,尤其边缘运算市场最受到瞩目,更助攻网络设备市场规模成长,其中微型数据中心与超大规模数据中心建置将直接促进交换器出货,主流规格100G渗透率持续提升,而400G交换器产品也已开始向数据中心业者出货,目前更前瞻的800G以上技术也在研拟中。
 
5G带来零组件产业新商机
5G发展初期由于面临讯号覆盖范围较4G小、高功耗造成消费者体验不佳、产品散热处理及高频毫米波容易被干扰等问题,解决上述问题既是挑战也是商机。

5G智能型手机零组件,包括AiP载板、天线Feedline软板、射频组件模块电路板的要求较以往更高。工研院产科国际所经理林泽民认为:以手机射频端而言,由于射频模块内的组件数目增加,必定使得射频模块所需之SiP载板整合度更高,需要更大面积或是更高层数之SiP载板支持;其次,当PA的数目增加,必定也提高PA载板之需求量;第三,由于初期射频模块对于频段的整合度较低,当5G频段大幅增加时,射频模块的数目增加也带动所需之载板或模块硬板的需求量。

工研院预估, 2020年,在5G应用带动下,可望掀起一波5G电路板需求商机,产值规模可望成长3%达到6,723亿新台币,再创历史新高水平。

在5G/AI的加持之下,目前,前端传感器搭配后端On Device AI进行感知学习已成为必备功能,未来的前端传感器也将整合更多机器学习与运算智能,形成神经型态的类脑/仿生感知方案,因应事件变化驱动感知作动,达到真正接近人类感知的应用效果,进而驱动更庞大的市场潜在商机。工研院预估,整合AI功能的边缘感测应用方案产值将于2019年达到470亿美元,并于2023年成长至799亿美元,2018~2023产值年复合增长率CAGR将达14.8%水平。
 
图 5G带动高成长之零组件产业:射频前端、核心处理芯片、天线与散热组件  数据源:工研院产科国际所
 
全屏幕与可折迭设计概念是2019年智能型手机的产品显学。预计2020年将近68.8%的智慧手机,将采用全屏幕面板。技术创新的屏幕可折机定义并创造新市场区隔,引发新的市场机会,2019年可折迭屏幕的手机试水并不成功,华为和三星的可折迭屏手机都只是昙花一现,成本和良率仍然是普及的重大障碍,预计2020年可折迭屏幕手机仍然定位于高阶产品。

工研院预测可折迭屏手机至2025年将超过五千万支。因产品需重新设计,制造过程复杂,现今生产技术下难以达成,此新型态的产品亦影响零组件与供应链生态,包含材料、面板结构、整机机构、装置、系统、UI/UX的重新设计等,为台湾地区的相关制造行业提供新的商机。
 
三星W20 (5G版本)可折迭屏幕手机  图片来源:三星中国官网

IC封测受惠于5G需求 2020谨慎乐观
受惠5G等需求,2019年下半年台湾地区IC封测业营收表现相对上半年亮眼,台湾地区前五大IC封测业者营运展望偏向审慎乐观,力成与京元电已表态提升2019或2020年资本支出水平。DIGITIMES Research分析师陈泽嘉预估2019年台湾地区前五大业者合计营收增幅将超过20%,并较2018年同期增加6.2%;展望2020年,预料可望续迎5G芯片封测需求,带动营收持续成长。
 
5G毫米波市场潜力仍在
现阶段多数5G营运商仍以部署Sub-6GHz(6GHz频段以下)网络为主,2019年5G在增强型行动宽带(enhanced Mobile Broadband;eMBB)应用中的技术亮点-毫米波,在市场层面表现差强人意,但是随着大厂增加在毫米波领域的投资,5G毫米波技术仍然有长期看涨的潜力。
 
据GSA (Global mobile Suppliers Association)统计,有近半数的营运商仍有试验、商转毫米波频谱的投资行为,因毫米波因拥有更丰沛的频谱资源,也使得业者在毫米波频谱取得成本上更低,长远看来,毫米波较Sub-6GHz更具市场潜力。目前,受限于相关政策,很多国家的毫米波频谱资源未予明确,除了意大利和美国,其他国家尚处于观望期。

营运商探索5G收费新模式
全球已有27个国家、超过50个电信营运商布建5G网络,以非独立式(Non-standalone, NSA)5G NR为主要组网架构。

资策会MIC资深产业分析师李建勋指出,为实现智能制造、智能医疗、智能交通等下一代创新应用,独立式(Standalone, SA)5G NR架构将扮演重要角色。从2020年开始,中国大陆三大营运商、南韩主要电信业者SK Telecom、KT与美国Verizon、AT&T、T-Mobile将展开5G SA网络布建,另外,5G收费新模式也是观测重点,电信营运商将进一步思考如何基于三大5G特性,设计多样化、客制化资费方案,针对B2C一般消费市场有稳定营收,在5G垂直应用的B2B商用领域则藉由更灵活的商用模式扩展营收。

连网汽车将成为商用5G最大商机
在对比了主要5G设备分布资料之后,Gartner得出结论2023年时,汽车业将成为商用5G物联网解决方案最大市场商机,占比高达53%,其中嵌入式连网汽车模块是5G的主要使用案例。2023年时,商用及消费性市场的连网汽车嵌入式端点装机量将达到1,910万台,整体汽车业5G端点数量则为2,590万台。

Gartner资深研究总监Stephanie Baghdassarian认为:「连网汽车内嵌入式5G联机装置的潜在市场,成长速度已超过整体5G物联网。商用及消费性连网汽车的嵌入式5G端点,在2020年将占所有5G端点装机量11%,2023年底可望达39%。」
 
此外,可主动连接5G服务的5G连网汽车,市占将从2020年的15%增加到2023年的74%,并于2028年达到94%,届时5G技术将用于蜂巢式车联网(V2X)通讯,用户不仅可以在汽车内部传送和接收讯息,亦能在车辆、基础设施、行人、单车骑士等个体间进行沟通。可主动联机5G服务的连网汽车,最终有望协助维持交通顺畅并提升道路安全。
 
Stephanie Baghdassarian表示:「长期来看,汽车业将成为物联网端点和5G物联网最大宗的使用案例。Gartner建议欲进入5G物联网市场的通讯服务供货商,在投资时须将汽车业放在首位,着重寻找了解产业的人才,并透过结盟推动市场向前迈进。」

除了在消费、汽车等大规模市场,5G发展开始加速。在专用领域,自组网通信的垂直应用中,5G同样拥有大量商机。工研院认为:在垂直应用中,除了电信业者可以提供企业专网外,各国政府也开始规划企业专用频谱如德国、英国、日本等,促使企业开始规划投入自建专网,其中以智能工厂、智能场馆、智慧农业等应用为主,将促成企业、社会进行数字转型,开创5G新应用领域和新市场商机。