回看天鵝獎之二：從器件到生態，中國5G手機還缺什么？

高超

2019中國手機創新周暨第七屆中國手機設計大賽已經落下帷幕，共有多件與5G相關的作品獲得了天鵝獎和單項獎，給中國2019年5G終端的發展做了最好注腳，但是透過這屆大賽，也應看到中國5G手機的創新設計還有很大的進步空間。

據統計，今年前9個月，中國手機市場總體出貨量達到2.87億部，其中5G手機出貨量達到78.7萬部，上市的5G手機新機型達到了18款。從這組數據看得出來，今年前9個月5G手機出貨量占比不到0.5%，那么除了5G商用剛剛起步，網絡覆蓋尚未完全之外，中國5G手機設計創新本身還缺什么？

第一，在半導體芯片集成、材料制備、制程工藝等方面的關鍵技術依然面臨發展瓶頸。

在芯片集成層面，《通信產業報》全媒體與賽迪智庫聯合發布的《5G終端產業白皮書》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備本并不寬裕的物理空間，并且較低的集成度會產生更大的功耗從而縮短設備續航時間。

在半導體芯片材料方面，以氮化鎵（GaN）為代表的氮化物材料與器件性能優異，是固態照明、電力電子、微波射頻、航空航天器件的“核芯”，對我國的國民經濟與國防建設至關重要。

然而，在日前召開的2019中國5G終端創新峰會暨第七屆中國手機設計大賽天鵝獎頒獎禮上，華南理工大學教授、河源眾拓光電技術公司總經理李國強表示，III族氮化物的襯底材料選擇少、生長溫度高，因此高質量材料生長困難。同時，材料與器件的結構復雜，器件能量轉化效率有待進一步提升。

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

據了解，目前世界上已商用的最先進的制程工藝為7nm，有實力的大廠已開始轉向3nm制程工藝的研發。而國內的14nm制程工藝才剛剛商用，下一代制程工藝，比如10nm的研發工作尚未正式啟動。

第二，中高頻器件發展存在滯后，特別是5G高端濾波器面臨國外在相關領域中嚴密的專利布局和技術封鎖，尚不能完全實現國產化。

5G使用的頻率較高，5G設備還要向下兼容2G/3G/4G網絡，因此必須采用新型濾波器才能很好地支持5G網絡部署。李國強表示，目前這種新型FBAR濾波器，只有美國公司能夠制造，占據全球90%以上市場份額，且壟斷了所有技術專利，導致我國無法沿用原技術路線來生產制造這類濾波器。

在《5G終端產業白皮書》中指出，我國目前通信射頻器件主要是面向2G/3G/4G的中低端產品，在高頻電路等基礎領域的積累薄弱，在高頻硅基集成芯片等前沿領域缺乏布局，難以有效支撐中高頻器件技術的創新發展。

第三，產業上下游協同不足。缺乏長期有效的協同合作機制，器件企業與整機設備企業間未形成密切合作、互利共贏的生態體系。樊永輝指出，芯片和器件研發生產投入大，沒有整機設備企業的支持，很難市場化。

事實上，從國內智能終端產業布局來看，高端元器件領域上述情況基本屬實。以SoC芯片為例，高通驍龍系列芯片覆蓋了國內大部分高、中、低端終端市場，華為海思麒麟系列僅有華為、榮耀兩大品牌終端搭載，國內其他廠商的芯片很難成為主流，且這種趨勢在5G終端發展初期依然沒有大的改觀。

不過，中低端元器件市場基本已由國產廠商占據，比如揚聲器、話筒、攝像頭模組等領域形成了一定的產業優勢。顯然，中國智能手機產業鏈由中低端向高端發展任重道遠。

第四，手機終端應用處于商業探索階段。目前5G終端有強大吸引力應用偏少，殺手級應用有待培育。

賽迪智庫電子信息產業研究所副所長陸峰指出，5G商用初期主要提供增強型移動寬帶服務，但需要借助5G大帶寬特性的超高清視頻、虛擬現實等領域內容制作、分發能力較弱，并未形成足夠的市場影響力。

不僅如此，面向超可靠低時延和海量連接的應用場景的5G獨立組網尚未完成，終端生態商用化發展還需要等待網絡完善。

正視差距，才能有不斷突破進取的動力，中國5G終端產業鏈生態企業正在奮起直追，不僅積極參與5G白皮書的撰寫工作和相關技術的研發工作，而且也在積極參與5G國際標準的制定，在3GPP組織提交了上千件技術提案，影響力在全球名列前茅。

不僅如此，主管部門也將繼續營造寬松有度、兼容并包的環境，推動產業高質量發展。一是著力突破核心技術瓶頸，二是加強5G終端創新和應用推廣，三是提升產業鏈協同創新能力，四是構建產業開放合作新局面。

通過有效的產業扶持政策，以及產業鏈企業協同合作，中國5G手機設計創新有新的突破，5G終端產業將有更大的發展。