算力追求无止境?苹果ARMR设备或搭载双CPU 催生ABF载板海量需求

算力追求无止境?苹果ARMR设备或搭载双CPU 催生ABF载板海量需求,第1张

《科创板日报》(编辑 郑远方), 今日,天风国际分析师郭明錤再次发布报告,透露苹果AR/MR设备新动向。

苹果这一设备将配备双CPU,分别为4nm、5nm制程,由台积电独家开发;双CPU均使用ABF载板(注:一种半导体IC载板),载板由欣兴独家开发。这也意味着, 苹果AR/MR设备将采用双ABF载板,高于市场与天风国际此前预估的一片。

2023/2024/2025年,苹果AR/MR装备出货量分别有望达300万部、800-1000万部与1500–2000万部,对应ABF载板需求600万片/1600-2000万片/3000-4000万片。

值得一提的是,苹果目标10年后AR可取代iPhone,而目前iPhone活跃用户超10亿人。也就是说,未来10年内,苹果至少需要售出10亿台AR装置。在这种情况下,单是苹果AR装备对ABF载板的需求就将超过20亿片。

ABF载板的高需求背后,是运算能力的高要求。 郭明錤指出,其设备运算能力要求与MacBook Pro同等级,显著高于iPhone。而目前VR/AR设备的最大芯片供应商高通主流产品运算能力为手机等级,也就是说, 苹果AR/MR头显运算能力领先对手产品2-3年。

不过,2024-2025年,苹果竞品也将具备PC/Mac等级算力并使用ABF载板,届时有望进一步推升“元宇宙”对ABF载板的需求。

ABF载板持续吃紧 元宇宙又添增量需求

近年来,由于5G/6G、电动 汽车 、低轨卫星、异质集成技术等新兴技术兴起,而高运算性能芯片封装已离不开ABF载板,驱动后者需求激增,过去半年短缺情况愈加恶劣。AMD、英伟达、英特尔也已相继对ABF短缺问题作出警告。如今,元宇宙的高算力需求,为ABF载板打开了又一大增量空间。

此前,市场共识为短缺将自2023年下半年开始改善,但郭明錤今日给出观点, 由于苹果设备及AMD CPU需求强劲,作为产业龙头的欣兴ABF供应缺口将延至2025-2026年后。

虽说多家厂商已就ABF展开扩产,但产能释放仍需时日,且上游关键材料ABF基膜产能增速较低限制ABF载板产能释放,叠加下游芯片封装面积增大趋势下ABF良率降低,或许还需谨慎看待未来产能扩张。

正如兴森 科技 此前在调研中所说,“IC载板行业本来就是少数者的 游戏 ”。IC载板在核心参数上要求更为严苛,密度、技术要求普遍高于普通PCB板。同时,行业在技术、资金、客户等多方面存在壁垒,新玩家入局难度较大。

据《科创板日报》不完全整理,A股中:

兴森 科技 明确表示,ABF载板是未来战略方向,也是未来计划的另一重点投资领域;

深南电路是国内IC载板龙头,此前媒体曾报道公司砸重金拟打入ABF载板市场;

“芯片缺货潮”全行业延伸。在手机市场,华为芯片缺货众人皆知。去年底,华为推出了搭载麒麟9000处理器的年度旗舰手机Mate40系列,凭借强悍的性能,一上市便供不应求。因为受到禁令的影响,华为的麒麟9000系列处理器产量非常有限,仅仅只剩下库存,如今手机芯片库存已“告急”,华为官网绝大部分的产品都已经呈现缺货状态。

除了华为芯片产能吃紧,苹果首席执行官库克在1月27日的财报会议上坦言,Mac、iPad和iPhone 12 Pro都遭遇“供应受限”问题,在生产供应链中,尤其是半导体的供应“非常吃紧”。

不光在手机领域,据中国台湾媒体报道,由于苹果、三星等品牌计划推出采用Mini LED背光显示的笔记本电脑、平板和电视,导致Mini LED芯片需求暴增,出现结构性缺货。

消费电子芯片缺货潮也延伸到汽车领域。早在去年12月,汽车行业就已受到芯片紧缺影响,大众汽车也正式承认了半导体芯片短缺的这一事实。大众中国CEO冯思翰表示,由于芯片缺少,导致ESP无法生产,约1.5万辆汽车的面临减产。就在去年12月缺芯的问题就让大众在国内产量损失了5万辆。

此外,奥迪,戴姆勒、宝马、丰田、日产、斯巴鲁等车企也受到芯片短缺的影响。据财联社报道,由于汽车芯片短缺,本田汽车准备削减产量,在日本国内已经因芯片短缺暂停了部分车型生产,目前本田正通过车型替代来保证产量。

芯片缺货连锁反应显现

业内人士分析,芯片缺货现象是由于部分企业抢产能,叠加疫情导致的供给制约,5G、汽车电子和AIoT等市场需求超预期增长是主要原因。

市场研究机构IDC认为,整个供应链,尤其芯片端的竞争将愈发激烈,“缺货”将成为2021年内行业的关键词,供应链端不稳定的态势将在2021年内约50%时间内持续。

缺货带来的最直接影响就是芯片价格的上涨。从去年底开始,全球汽车芯片供应商开始陆续涨价。2020年11月27日,恩智浦率先发布涨价函表示,为解决供应商带来的不可预见的成本增长,公司“很不情愿地”提高所有产品的价格。

芯片原材料的价格也持续上涨,根据集邦咨询数据,2020年8英寸的晶圆价格在第四季度有明显涨幅,约上涨5%—10%,联电、世界先进等公司在第四季度将价格提高了约10%——15%。

芯片缺货带来的另一个直接影响就是产能的持续紧张。在缺货潮中,不少终端企业按以往几倍的采购量恐慌性下单,芯片制造企业也忙着从上游抢购用于制造芯片的原材料晶圆。半导体行业缺货已经从8英寸晶圆扩展到了12英寸晶圆,不仅7nm、5nm等先进工艺紧张,55nm到22nm在内的成熟工艺也同样产能告急。

同时,芯片产能的持续紧张也造成厂商的扩产计划大幅缩水,部分车企停产。近日奥迪首席执行官库斯·杜兹曼表示,由于汽车芯片短缺,已经有超过1万名员工休假,并且今年一季度会接近所能让减产的数量少于1万辆。美国伯恩斯坦研究公司预计,2021年全球范围内的汽车芯片短缺将造成多达450万辆汽车产量的损失,相当于全球汽车年产量的近5%。

芯片国产替代在路上

国际市场芯片缺货,国内市场概莫能外,相关数据显示,中国汽车半导体产值占全球不到5%,部分关键零部件进口量高达80%-90%,芯片缺货的影响有过之而无不及。

有业内人士称,指纹识别、相机CIS等品类目前供给充足,不会存在缺货现象,国内芯片缺货现象主要集中在中高端芯片上。

芯片产能紧张如何解决备受各界关注。对于芯片缺货,工信部也发表了回应。工信部新闻发言人、运行监测协调局局长黄利斌在国新办发布会上表示,将做好相关政策的落实工作,促进要素资源自由流动,营造公平公正的市场环境,支持国内外企业加大投资力度,持续提升集成电路的供给能力。

不过,芯片需要的技术含量较高,国内企业很难短时间内生产出够数的芯片供给整个市场,但芯片国产替代化已在路上。

“中国制造2025”计划中明确提出要大力发展第三代半导体产业。根据计划,2020年半导体核心基础零部件、关键基础材料应实现40%的自主保障,2025年要达到70%。

国家曾在一年前给相关的产业拨款了1600亿元,用于支持芯片科技的创新。日前中芯国际,已经成功向国家递交了一份报告,将要在2021年成功实现12纳米的半导体芯片进行量产的全面计划,在追赶的路上,中国企业正在打大步前行。

近期,苹果自研射频和基带芯片的相关传闻频上热搜,自A系列芯片尝到了自研甜头以来,苹果这只万亿“巨兽”似乎已经在自研这条道路上步步逼近。5G射频芯片、处理器芯片和基带芯片是手机中非常重要的芯片。苹果自研芯片决心已定,对全球半导体供应链和市场会有那些影响呢?我们国内相关半导体厂商又有何启发?

近期,中国台湾《经济日报》的报道上了热搜,其内容为:台积电获得了苹果iPhone 14所有5G射频(RF)芯片订单,取代了三星。

根据笔者仔细研究,很多媒体误以为是苹果自研了5G射频芯片,甚至是把高通的基带(X60、X65)芯片与传闻联系起来。但实际情况是,苹果目前5G射频(RF)芯片供应商 依然是高通/博通为主, 只不过是代工厂根据苹果要求由原来三星更换为台积电,原因也很简单,台积电的射频(RF)芯片(N6 RF)工艺相较于三星优势明显(芯片面积减少33%,逻辑密度提升217%,同时能效大涨66%)。

一直以来,高通的骁龙系列芯片和射频大部分都由三星代工,两者之间合作由来已久,此次是大客户苹果要求旗下供应商(高通)更换代工厂。看起来似乎小事一件,为啥依旧会引起业界关注?

根源还是在于苹果自身,近年来先后在SOC芯片(A/M/H系列)、 显示屏驱动IC、GPU、指纹辨识IC及 电源管理IC等用上自家产品。巨头“翻身”,骤然间便引发供应链的大变局,很难不引发大家的“焦虑”。

虽然此次有误传,但是“无风不起浪”,根据芯八哥之前 《复盘苹果3万亿市值投资版图》 梳理,至少在2008年前后苹果便积极布局芯片自研,从目前最新的信息来看,未来两三年内包括射频芯片(部分)、基带芯片在内的苹果最新自研产品应该逐步面世。

为啥苹果会执着于芯片自研呢?简单来讲主要有以下方面原因:

一是为达到良好的软硬件匹配,打造一体化生态体验。 长久以来,优秀的体验一直是苹果核心的竞争力之一。通过自研,可以把控自家产品升级与软件的匹配,不再依赖于第三方芯片设计公司。

二是掌控核心产品话语权,完善自身的供应链生态。 发展至今,芯片部门已经逐渐成为苹果内部最有价值的资产之一。依托自研可以掌控核心芯片的供应链话语权,强化对于产品供应链管理。这方面,苹果手机受限于高通基带,双方“积怨已久”。

总结来讲苹果自研芯片的核心目的在于减少对外部芯片设计公司的依赖。那么,长远来看对于其供应链的厂商又会有那些冲击呢?

从苹果供应链来看,其核心供应商主要是国外厂商为主。目前苹果基带芯片主要供应商是高通,英特尔基带业务在“出师不利”后已解散并出售给苹果。射频芯片方面主要依赖于博通和Skyworks(思佳讯)。

苹果手机核心供应商情况

结合ifixit对iPhone 13系列拆解图显示,苹果射频前端模块主要来自博通/Skyworks(思佳讯)及高通(RF),外挂的5G基带芯片来自高通。总的来看,目前苹果自制芯片除了核心的处理器之外,还包括电源管理IC、显示屏驱动IC、GPU、基频芯片、指纹辨识IC及3D体感IC等。可以看出, 近十年来从A系列芯片到M系列,苹果的造芯实力越来越强,且排它感也越来越迫切

苹果13 PRO拆机图

苹果作为 众多的芯片制造商的“大金主”,根据不完全数据统计, 博通和Skyworks对于苹果依赖性较高,苹果收入占比分别达到20%、60% 。苹果基带虽然近年来占高通比重不断下降,但目前依旧有10%左右的占比。

射频芯片方面,根据苹果与厂商签订的协议显示, 博通和苹果在2020年初达成的150亿美元无线组件供应协议,将在2023年到期。可以预估大概2023年苹果最新的自研射频产品将会有小批量的量产。和目前电源管理IC一样,苹果前期可能会部分替代,自研和第三方产品短期内并存。

基带芯片方面, 应该是苹果当前自研需求最迫切的产品 。这几年由于英特尔基带“不给力”,苹果不得不与高通和解。此外,由于高通基带使用外挂式,对于苹果看重的功耗也造成了巨大影响。可以说, 基带是苹果最大的“阿喀琉斯之踵” 。在收购英特尔基带部门后,结合其自身的研发积淀,根据供应链反馈信息,由台积电代工的苹果自研基带在2023年将会实现量产。

综上,随着苹果在射频及基带领域自研加速,一旦成功对于Skyworks的影响将是致命性的,博通和高通虽不致命也会“伤筋动骨”。

当前,就上面我们提及的射频芯片和基带芯片方面,国内企业在这一块市场影响力相对较弱,主要市场被国外巨头厂商垄断,但由苹果带头的自研风潮对于国内厂商的影响却也不能忽视。

首先,市场格局来看,芯片厂商“此消彼长”之下国内市场将成为主战场,一定程度上会压缩国内厂商的市场空间。

就射频前端芯片市场来看,以Skyworks(24%)、Qorvo(21%)、Avago(博通)(20%)、村田(20%)为代表的四大巨头垄断了整体市场,市场集中度较高。

射频前端主要由滤波器、PA、LNA、天线等形成模组,滤波器和PA市场份额占比超86%,是主要是构成部分。同样,苹果核心供应商博通、Skyworks及Qorvo市场占比相对较大。以海思、卓胜微及韦尔股份有一定布局,但在性能上仍存在较大的提升空间。

基带方面,在海思业务受阻、 苹果回归高通基带后, 高通在全球基带市场的占比基本呈现一家独大的格局 ,尤其在5G基带市场份额超过70%。

整体而言,随着以苹果、三星为代表的手机巨头厂商不断加强自研力度,未来国外头部厂商重心将逐渐转向国内终端品牌厂商。从终端市场来看,以智能手机为代表的终端产品国产厂商占据了一定市场份额, 这对于国产供应链厂商而言既是机遇也是巨大挑战

其次,对于国内手机厂商而言,苹果、华为的成功已证明了“得芯者得天下”,小米、OV乃至于联想等电脑、手机领域终端公司都企图走自研芯片这一条路,未来国内芯片产业有望“百花齐放”。当然,芯八哥 《“为芯”三年五百亿,下一个海思or小米?》 曾盘点过造芯之路的难度,笔者认为短期内,国内终端厂商或许会以投资、参股等战略合作方式进行布局,叠加贸易战因素,国内相关供应链厂商或将从中获取较大利好。

最后,对于国内芯片供应商而已, 一味的依赖于巨头, 如果没有培养自己核心技术意识,“寄人篱下”的被动命运最终将“反噬”自身 。前车之鉴中:英国GPU设计商Imagination“重组卖身”、国内欧菲光“元气大伤”、台湾触控屏幕生产商胜华 科技 破产清算。后事之师有:高通技术傍身“不动如山”、欣旺达多元化发展“重整旗鼓”。

当前,时代的巨浪时刻在“翻涌”,PC和移动芯片“巨头+巨头”模式已然走远,IoT和智能 汽车 时代的碎片化和强应用驱动下, 科技 巨头“造芯” 正“吞噬”上下游的一切。对于供应链厂商而言,没有自身核心竞争力, 居安思危,覆灭也许就在顷刻之间。

#曝台积电得苹果所有5G射频芯片订单# #苹果# #芯片#


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