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手机 SoC 厂商,有人「躺平」,有人「卷」

作者: 时间:2023-04-21 来源:半导体产业纵横 收藏

2022 年手机公司的日子不好过。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/202304/445864.htm

根据 Counterpoint 数据,作为全球最大的智能手机市场,2022 年中国智能手机出货量不足 2.8 亿部,下降 16.%,创十年新低。

自从 2013 年以来中国智能手机出货量一直高于 3 亿,来源 Counterpoint

在经历智能手机爆炸式发展之后,中国智能手机的出货量增长率整体呈现的是下滑趋势。这一趋势的原因,一方面是消费电子市场的低迷,另一方面则是新款手机的性能不再足够亮眼,消费者不愿意买单。

手机处理器,作为最早采用方法的一类芯片,为何陷入「挤牙膏」的困局?有人「躺平」的手机市场,谁能卷起下一次风暴?

始于手机的 SoC 芯片

SoC 芯片一般指集成了微处理器、模拟 IP 核、数字 IP 核和存储器 (或片外存储控制接口) 的芯片上,这种方法的出现首次出现大概在 30 年前。

当工艺制程来到 180 纳米,芯片上晶体管集成数量超过 1000 万个,可重复使用的硅知识产权 (Silicon Intellectual Property,SIP) 出现了,某一功能可以使用某一 SIP 核来管理,使得设计更有效率。1994 年摩托罗拉发布了用来设计基于 68000 和 PowerPC 定制微处理器的 FlexCore 系统,1995 年 LSI Logic 为索尼 (Sony) 的 PlayStation 设计的 CPU(集成了一个 32 位 RISC 微处理器,JPEG 视频解码器和 3D 图形引擎),应该是第一代基于 SIP 核完成 SoC 设计的最早产品。

SoC 芯片的特色让它成为手机产业青睐的解决方案。

首先,因为数颗 IC 整合为一颗 SoC 后,可有效缩小电路板上占用的面积,达到重量轻、体积小的目的,这符合曾经越来越小的手机产品发展趋势(现在这一趋势正在改变)。随着手机体积的减小,留给电池的体积也越来越有限,这意味着其他电子元件的功耗需要随之降低,由于 SoC 产品多采用内部讯号的传输,可以大幅降低功耗。

SoC 芯片带手机的性能提升也是明显的,因为芯片内部信号传递距离的缩短,信号的传输效率将提升,而使产品性能有所提高。同时,随着微电子技术的发展,在相同的内部空间内,SoC 可整合更多的功能元件和组件,丰富系统功能。另外因为 IP 模块的出现,新款 SoC 的迭代也得以加速。

2009 年以来,业界不断传来芯片厂商进军智能手机市场的消息,新的智能手机芯片也不断涌现。始于手机的 SoC 方法,与手机行业的发展一同繁荣。随后,SoC 芯片开始应用于越来越多的赛道,推动这一市场的快速增长。2002 年 SoC 的销售额约为 136 亿美元,根据海通国际数据,2019 年 SoC/AP 市场规模约为 314 亿美元,2025 年这一市场有望增长至 560 亿美元。

手机 SoC 为何开始挤牙膏了?

手机 SoC 曾经代表着消费电子领域芯片的最前沿风向。2013 年,苹果将手机处理器带入 64 位时代;同年,高通也将安卓阵营带入 64 位。2015 年,三星的 Exynos 7420 通过采用早于台积电的 14 纳米工艺,稳住了 Arm 首款 64 位大核 A57 的性能。

曾几何时,每次手机的更新无论性能如何总会引起大家对新制程带来的性能提升的期待。但 2022 年苹果推出 iPhone14 系列,仅在 iPhone 14 pro 系列上使用了与上一代 A15 相差不多的 A16,市场对此的评价多为「A16 基本等于 A15」。

此时此刻,智能手机增长速度放缓(甚至负增长)其实一定程度地反映了近年来手机处理器 SoC 发展陷入瓶颈的现状。

造成这种现象的第一个原因是先进制程发展的减缓。近年来,「摩尔定律要终止了」成为行业一争论不休的话题。有人认为芯片微缩已经走到极限;也有人坚定不移地将此奉为圭臬。而手机 SoC 的主要卖点之一通过最先进的制程,实现更强性能,更好的散热。

高通骁龙 800 系列 SoC 的制程变化

随着先进制程的进步越来越难,手机 SoC 的性能开始出现「翻车」问题。于是发热严重、掉电迅速,原本 SoC 为手机带来的变革与飞跃变成了硬伤。虽然苹果的 A16 使用了台积电的 N4 制程,但台积电的 N4 其实也是基于 5 纳米平台的变体。

随着台积电在先进制程领域的领先地位,代工厂工艺已经逐渐成为可控变量。造成手机 SoC 挤牙膏的另一个原因则与 IP 模块化的成熟有关。由于大部分手机芯片厂商的核心都在使用 Arm 的模块,手机 SoC 的主要核心性能与 Arm 的 IP 核研发速度相关性越来越强。因为 Arm 的小核 A53 升级到 A55 以后已经多年没有更新了;大核 A72、A73、A75、A76、A77、A78 也在缓慢更新,性能缓慢提高,这就导致手机 SoC 很难见到惊人的性能提升。2021 年的骁龙 888 首发 Cortex-X1、Cortex-A78、Cortex-A55,智能手机 SoC 才算是重新迎来了「超大核」。

在这样的情况下,手机 SoC 芯片公司有的选择在周边 IP 模块上尝试差异化。不同的 IP 提供商还会提供不同的优化方案,例如高通的 Snapdragon SoC 采用了自家的 Quick Charge 快充技术,而联发科的 Dimensity SoC 则采用了自家的 5G UltraSave 技术,这些优化方案也会影响到整个 SoC 的性能表现。高通的 Snapdragon SoC 采用的是 X 系列调制解调器,而联发科的 Dimensity SoC 则采用的是 5G 调制解调器,这些调制解调器的性能差异也会影响到手机的通讯信号表现。

另外从宏观市场来看,自从 2020 年华为麒麟芯片被制裁之后,中高端手机芯片市场玩家只包括苹果、高通、联发科。三家分立的稳定格局,似乎让手机 SoC 市场达成了某种稳定,于是大家一起相约挤牙膏,也就不足为奇了。

谁能成为手机 SoC 市场的下一个变量

稳定的手机 SoC 市场,需要一个变量。曾经苹果、华为成为了这个变量,那下一个变量会是谁呢?

2022 年第四季度,全球智能手机 AP/SoC 和基带收入同比下降 8%。苹果以 44% 的份额领先智能手机 AP/SoC 和基带收入。由于 iPhone 14 系列的推出,苹果的份额从 2021 年第四季度的 39% 增长到 2022 年第四季度的 44%。由于库存调整和宏观经济状况,联发科和高通芯片组的出货量较低。

虽然市场下跌,但其中一家中国的智能手机芯片公司却在 2021 年实现市场份额的增长,超越三星成为出货量第四的手机厂商,这家公司就是紫光展锐。

Counterpoint 分析认为,虽然由于对低端和入门级智能手机的需求疲软以及中国市场放缓,紫光展锐在 2022 年第四季度的出货量有所下降。但紫光展锐在其 LTE 产品组合的推动下,继续在低端频段(低于 99 美元)中获得份额。realme 和 HONOR 推出了配备 Tiger 系列 SoC 的手机。紫光展锐通过赢得中兴和传音的设计并进入三星 Galaxy A 系列,扩大了其客户群 。

盘点紫光展锐的发展历程,其实这家公司一直都没有放弃过手机 SoC 赛道。在中国 3G 蓬勃发展的时期,紫光展锐的前身(展讯)在全球经济衰退的背景下,逆势而上。展讯在 TD 手机芯片的研发上,历时数年,投资几亿美元专注于 TD 芯片的研发。曾几何时,展讯是业界唯一一家同时掌握 TD-SCDMA 和 CMMB 前沿技术的公司,率先融合两项中国自主标准,实现 TD-SCDMA 手机数字电视功能,并在多个中国自主标准的领域中不断取得突破性成果。回到现在,随着 5G 技术的普及紫光展锐正在 5G 领域迎头赶上,根据 techinsgihts 发布的数据,紫光展锐不仅在手机 AP 上出货实现全球第四,在 2022 年的全球蜂窝基带芯片市场销售额的厂商排名中也位列第四。可以说,紫光展锐在围城之中找到了自己的发力点。

不久前 Gartner 发布的收入排行中,紫光展锐在中国大陆半导体企业中收入排名第四,紫光展锐 2022 年营收同比增长了 15%,大幅领先中国半导体行业平均水平。足以见得,紫光展锐 SoC 领域产品的竞争力。不过,值得注意的一点是中国智能手机市场的平均批发价格一直在增加,即使在出货量下降的 2022 年,这一数据也小幅度的增长至 385 美元。这一趋势表明,智能手机的中高端领域市场正在成为带动整体市场的增长。而紫光展锐的产品更聚焦于中低端产品,这一策略是否可以持续仍待观察。

总结

随着 SoC 被应用得越来越广,消费电子和智能物联是 SoC 芯片需求的两大领域。曾经消费电子市场,智能手机、平板电脑等消费类电子的爆发式增长,催生出大量芯片需求,推动了芯片行业的巨大发展;而如今虽然消费电子冷静,但是智慧商显、 智能零售、汽车电子等新的应用场景和应用领域不断出现,意味着 SoC 市场仍会繁荣,而手机 SoC 芯片市场下次腾飞会在何时?下次腾飞会因何而起?手机公司和手机芯片公司都很想知道。



关键词:SoC

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