回看天鵝獎(jiǎng)之二：從器件到生態(tài)，中國(guó)5G手機(jī)還缺什么？

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2019中國(guó)手機(jī)創(chuàng)新周暨第七屆中國(guó)手機(jī)設(shè)計(jì)大賽已經(jīng)落下帷幕，共有多件與5G相關(guān)的作品獲得了天鵝獎(jiǎng)和單項(xiàng)獎(jiǎng)，給中國(guó)2019年5G終端的發(fā)展做了最好注腳，但是透過這屆大賽，也應(yīng)看到中國(guó)5G手機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)還有很大的進(jìn)步空間。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年前9個(gè)月，中國(guó)手機(jī)市場(chǎng)總體出貨量達(dá)到2.87億部，其中5G手機(jī)出貨量達(dá)到78.7萬部，上市的5G手機(jī)新機(jī)型達(dá)到了18款。從這組數(shù)據(jù)看得出來，今年前9個(gè)月5G手機(jī)出貨量占比不到0.5%，那么除了5G商用剛剛起步，網(wǎng)絡(luò)覆蓋尚未完全之外，中國(guó)5G手機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新本身還缺什么？

第一，在半導(dǎo)體芯片集成、材料制備、制程工藝等方面的關(guān)鍵技術(shù)依然面臨發(fā)展瓶頸。

在芯片集成層面，《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》全媒體與賽迪智庫(kù)聯(lián)合發(fā)布的《5G終端產(chǎn)業(yè)白皮書》指出，5G基帶芯片與處理器、射頻前端電路的整體集成度不高，分散的器件擠壓了終端設(shè)備本并不寬裕的物理空間，并且較低的集成度會(huì)產(chǎn)生更大的功耗從而縮短設(shè)備續(xù)航時(shí)間。

在半導(dǎo)體芯片材料方面，以氮化鎵（GaN）為代表的氮化物材料與器件性能優(yōu)異，是固態(tài)照明、電力電子、微波射頻、航空航天器件的“核芯”，對(duì)我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)至關(guān)重要。

然而，在日前召開的2019中國(guó)5G終端創(chuàng)新峰會(huì)暨第七屆中國(guó)手機(jī)設(shè)計(jì)大賽天鵝獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)禮上，華南理工大學(xué)教授、河源眾拓光電技術(shù)公司總經(jīng)理李國(guó)強(qiáng)表示，III族氮化物的襯底材料選擇少、生長(zhǎng)溫度高，因此高質(zhì)量材料生長(zhǎng)困難。同時(shí)，材料與器件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，器件能量轉(zhuǎn)化效率有待進(jìn)一步提升。

而在半導(dǎo)體芯片制程工藝方面，深圳市匯芯通信技術(shù)有限公司首席架構(gòu)師樊永輝表示，中國(guó)缺乏先進(jìn)成熟的半導(dǎo)體制造工藝，整體落后于世界先進(jìn)水平兩代以上。

據(jù)了解，目前世界上已商用的最先進(jìn)的制程工藝為7nm，有實(shí)力的大廠已開始轉(zhuǎn)向3nm制程工藝的研發(fā)。而國(guó)內(nèi)的14nm制程工藝才剛剛商用，下一代制程工藝，比如10nm的研發(fā)工作尚未正式啟動(dòng)。

第二，中高頻器件發(fā)展存在滯后，特別是5G高端濾波器面臨國(guó)外在相關(guān)領(lǐng)域中嚴(yán)密的專利布局和技術(shù)封鎖，尚不能完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

5G使用的頻率較高，5G設(shè)備還要向下兼容2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)，因此必須采用新型濾波器才能很好地支持5G網(wǎng)絡(luò)部署。李國(guó)強(qiáng)表示，目前這種新型FBAR濾波器，只有美國(guó)公司能夠制造，占據(jù)全球90%以上市場(chǎng)份額，且壟斷了所有技術(shù)專利，導(dǎo)致我國(guó)無法沿用原技術(shù)路線來生產(chǎn)制造這類濾波器。

在《5G終端產(chǎn)業(yè)白皮書》中指出，我國(guó)目前通信射頻器件主要是面向2G/3G/4G的中低端產(chǎn)品，在高頻電路等基礎(chǔ)領(lǐng)域的積累薄弱，在高頻硅基集成芯片等前沿領(lǐng)域缺乏布局，難以有效支撐中高頻器件技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

第三，產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同不足。缺乏長(zhǎng)期有效的協(xié)同合作機(jī)制，器件企業(yè)與整機(jī)設(shè)備企業(yè)間未形成密切合作、互利共贏的生態(tài)體系。樊永輝指出，芯片和器件研發(fā)生產(chǎn)投入大，沒有整機(jī)設(shè)備企業(yè)的支持，很難市場(chǎng)化。

事實(shí)上，從國(guó)內(nèi)智能終端產(chǎn)業(yè)布局來看，高端元器件領(lǐng)域上述情況基本屬實(shí)。以SoC芯片為例，高通驍龍系列芯片覆蓋了國(guó)內(nèi)大部分高、中、低端終端市場(chǎng)，華為海思麒麟系列僅有華為、榮耀兩大品牌終端搭載，國(guó)內(nèi)其他廠商的芯片很難成為主流，且這種趨勢(shì)在5G終端發(fā)展初期依然沒有大的改觀。

不過，中低端元器件市場(chǎng)基本已由國(guó)產(chǎn)廠商占據(jù)，比如揚(yáng)聲器、話筒、攝像頭模組等領(lǐng)域形成了一定的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。顯然，中國(guó)智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈由中低端向高端發(fā)展任重道遠(yuǎn)。

第四，手機(jī)終端應(yīng)用處于商業(yè)探索階段。目前5G終端有強(qiáng)大吸引力應(yīng)用偏少，殺手級(jí)應(yīng)用有待培育。

賽迪智庫(kù)電子信息產(chǎn)業(yè)研究所副所長(zhǎng)陸峰指出，5G商用初期主要提供增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶服務(wù)，但需要借助5G大帶寬特性的超高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域內(nèi)容制作、分發(fā)能力較弱，并未形成足夠的市場(chǎng)影響力。

不僅如此，面向超可靠低時(shí)延和海量連接的應(yīng)用場(chǎng)景的5G獨(dú)立組網(wǎng)尚未完成，終端生態(tài)商用化發(fā)展還需要等待網(wǎng)絡(luò)完善。

正視差距，才能有不斷突破進(jìn)取的動(dòng)力，中國(guó)5G終端產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)企業(yè)正在奮起直追，不僅積極參與5G白皮書的撰寫工作和相關(guān)技術(shù)的研發(fā)工作，而且也在積極參與5G國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，在3GPP組織提交了上千件技術(shù)提案，影響力在全球名列前茅。

不僅如此，主管部門也將繼續(xù)營(yíng)造寬松有度、兼容并包的環(huán)境，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。一是著力突破核心技術(shù)瓶頸，二是加強(qiáng)5G終端創(chuàng)新和應(yīng)用推廣，三是提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新能力，四是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)開放合作新局面。

通過有效的產(chǎn)業(yè)扶持政策，以及產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)協(xié)同合作，中國(guó)5G手機(jī)設(shè)計(jì)創(chuàng)新有新的突破，5G終端產(chǎn)業(yè)將有更大的發(fā)展。