隨著5G技術(shù)的進(jìn)一步深化和6G技術(shù)的研發(fā)推進(jìn),通信芯片將朝著更小型化、更高效能、更低功耗的方向發(fā)展。在應(yīng)用領(lǐng)域,通信芯片將更加廣泛地應(yīng)用于智能家居、自動駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興市場,推動各行業(yè)的智能化升級。
中國通信芯片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)鏈分析
當(dāng)6G原型機(jī)的毫米波信號穿透實驗室玻璃幕墻,當(dāng)衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)芯片在近地軌道完成首次星地鏈路驗證,當(dāng)車規(guī)級5G V2X芯片在量產(chǎn)車上實現(xiàn)毫秒級車路協(xié)同——2025年的中國通信芯片行業(yè),早已突破傳統(tǒng)“連接器件”的定位,演變?yōu)橹螖?shù)字經(jīng)濟(jì)、智能社會與全球互聯(lián)的“數(shù)字神經(jīng)中樞”。中研普華產(chǎn)業(yè)研究院在《2025-2030年中國通信芯片行業(yè)全景分析與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報告》中明確指出,行業(yè)正經(jīng)歷從“技術(shù)跟隨”到“標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)”、從“單點突破”到“生態(tài)重構(gòu)”、從“硬件制造”到“軟硬協(xié)同”的三重范式變革,未來五年將迎來“技術(shù)迭代加速期”與“市場價值爆發(fā)期”的疊加窗口。
一、市場發(fā)展現(xiàn)狀:技術(shù)裂變與場景重構(gòu)的雙重驅(qū)動
(一)技術(shù)迭代:從“連接”到“智能”的范式躍遷
通信芯片的技術(shù)演進(jìn)已突破傳統(tǒng)通信范疇,形成“連接+計算+感知”的復(fù)合能力。在無線通信領(lǐng)域,5G-A(5G-Advanced)技術(shù)推動基站芯片向更高集成度、更低功耗演進(jìn),Massive MIMO(大規(guī)模多輸入多輸出)技術(shù)普及要求射頻前端芯片支持更多天線通道與更寬頻段,促使企業(yè)研發(fā)集成濾波器、功率放大器、低噪聲放大器的多功能模塊。衛(wèi)星通信芯片市場則因低軌星座建設(shè)迎來爆發(fā)期,國家級項目推動高低軌一體化芯片從研發(fā)走向量產(chǎn),這類芯片需同時滿足高動態(tài)范圍、低相位噪聲與抗輻射加固等嚴(yán)苛要求,技術(shù)門檻遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)地面通信芯片。
(二)場景重構(gòu):從“消費電子”到“萬物智聯(lián)”的生態(tài)擴(kuò)張
通信芯片的應(yīng)用場景正從智能手機(jī)、路由器等傳統(tǒng)設(shè)備向智能汽車、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域滲透。在智能汽車領(lǐng)域,車規(guī)級通信芯片需滿足AEC-Q100認(rèn)證、功能安全I(xiàn)SO 26262標(biāo)準(zhǔn)等嚴(yán)苛要求,某企業(yè)研發(fā)的5G RedCap芯片通過優(yōu)化基帶處理算法,將功耗大幅降低,同時支持C-V2X(蜂窩車聯(lián)網(wǎng))功能,成為智能網(wǎng)聯(lián)汽車的核心組件。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,TSN(時間敏感網(wǎng)絡(luò))芯片成為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,某企業(yè)研發(fā)的TSN交換機(jī)芯片通過支持時間同步、流量調(diào)度等功能,實現(xiàn)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的確定性傳輸,為柔性生產(chǎn)線、遠(yuǎn)程運維等場景提供支撐。
醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)場景的爆發(fā)式增長為低功耗藍(lán)牙芯片帶來機(jī)遇,某企業(yè)推出的支持藍(lán)牙5.4的芯片成功打入飛利浦醫(yī)療供應(yīng)鏈體系,實現(xiàn)心率監(jiān)測、胰島素泵等設(shè)備的無線連接。衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)芯片則通過低軌星座建設(shè),將通信覆蓋拓展至海洋、沙漠等傳統(tǒng)盲區(qū),某企業(yè)研發(fā)的相控陣天線射頻芯片已完成在軌驗證,為全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供“永不失聯(lián)”的連接能力。
二、市場規(guī)模:存量優(yōu)化與增量突破的協(xié)同擴(kuò)張
(一)存量市場:技術(shù)升級驅(qū)動價值量提升
傳統(tǒng)通信芯片市場(如智能手機(jī)、基站等)正通過技術(shù)迭代實現(xiàn)價值量提升。5G基站芯片市場,具備256T256R(256個發(fā)射通道與256個接收通道)能力的產(chǎn)品占比逐年提升,成為運營商構(gòu)建萬兆網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐。智能手機(jī)芯片領(lǐng)域,高端制程芯片占比持續(xù)提升,某企業(yè)研發(fā)的7nm工藝5G基帶芯片已實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,通過集成AI算力單元,支持實時圖像優(yōu)化、語音降噪等智能功能,單芯片價值量較上一代大幅提升。
(二)增量市場:新興領(lǐng)域催生結(jié)構(gòu)性紅利
新興領(lǐng)域正成為通信芯片市場增長的核心引擎。衛(wèi)星通信芯片市場,低軌星座建設(shè)推動相控陣天線射頻芯片研發(fā)投入快速增長,某企業(yè)研發(fā)的芯片通過采用CMOS工藝,將單芯片天線數(shù)量大幅提升,同時降低功耗,為手持式衛(wèi)星電話的普及奠定基礎(chǔ)。車規(guī)級芯片市場,L4級自動駕駛需算力超千TOPS的芯片支撐,帶動車載計算芯片、傳感器接口芯片需求激增,某企業(yè)推出的車規(guī)級SoC芯片,集成毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等異構(gòu)數(shù)據(jù)處理能力,滿足自動駕駛場景需求。
根據(jù)中研普華研究院撰寫的《2025-2030年中國通信芯片行業(yè)全景分析與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報告》顯示:
三、產(chǎn)業(yè)鏈:從“線性鏈條”到“立體生態(tài)”的重構(gòu)
(一)上游:技術(shù)突破與國產(chǎn)替代的雙重突破
通信芯片產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋硅片、光刻膠、電子特氣等關(guān)鍵材料,以及光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等核心設(shè)備。在材料領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)通過技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)多項突破:某企業(yè)研發(fā)的12英寸硅片通過突破單晶生長、拋光等核心技術(shù),已實現(xiàn)邏輯芯片用硅片的規(guī)模化供應(yīng);某企業(yè)研發(fā)的ArF光刻膠通過國內(nèi)頭部晶圓廠認(rèn)證,打破國外壟斷;電子特氣市場中,國內(nèi)企業(yè)通過布局高純摻雜氣體、光刻氣等高端產(chǎn)品,逐步替代進(jìn)口。
設(shè)備領(lǐng)域,國產(chǎn)化率顯著提升。某企業(yè)研發(fā)的5納米刻蝕機(jī),通過改進(jìn)等離子體控制技術(shù),實現(xiàn)深寬比大幅提升,性能比肩國際主流產(chǎn)品;光刻機(jī)領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)通過“分步走”策略,先突破封裝光刻機(jī)、LED光刻機(jī)等細(xì)分市場,再向高端IC光刻機(jī)滲透。晶圓制造環(huán)節(jié),國內(nèi)企業(yè)通過布局特色工藝,在功率半導(dǎo)體、模擬芯片等領(lǐng)域形成差異化競爭力,某企業(yè)研發(fā)的超結(jié)MOSFET技術(shù),通過優(yōu)化外延層結(jié)構(gòu),將器件耐壓大幅提升,廣泛應(yīng)用于新能源汽車充電樁、光伏逆變器等場景。
(二)中游:設(shè)計、制造與封測的協(xié)同創(chuàng)新
中游是通信芯片產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié),涵蓋設(shè)計、制造與封測三大領(lǐng)域。設(shè)計環(huán)節(jié),國內(nèi)企業(yè)通過聚焦特定場景實現(xiàn)技術(shù)突破:某企業(yè)在衛(wèi)星通信芯片領(lǐng)域,通過研發(fā)抗輻射加固技術(shù),成功進(jìn)入國家級項目供應(yīng)鏈;某企業(yè)在車規(guī)級芯片領(lǐng)域,通過集成AI算力單元,推出支持L4級自動駕駛的SoC芯片。制造環(huán)節(jié),國內(nèi)企業(yè)通過提升先進(jìn)制程良率與產(chǎn)能利用率,逐步縮小與國際巨頭的差距,某企業(yè)7nm工藝良率大幅提升,配合光子芯片技術(shù)實現(xiàn)超高速數(shù)據(jù)傳輸。
封測環(huán)節(jié),先進(jìn)封裝技術(shù)成為突破制程限制的關(guān)鍵。某企業(yè)通過采用Fanout(扇出型)封裝技術(shù),實現(xiàn)射頻模塊與基帶芯片的3D堆疊,使封裝面積大幅縮小,同時提升能效比。另一企業(yè)通過布局系統(tǒng)級封裝(SiP)技術(shù),將傳感器、存儲器、通信芯片等集成于同一封裝體,滿足智能穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)終端等場景的微型化需求。
(三)下游:場景驅(qū)動與生態(tài)共建的雙向賦能
下游是通信芯片的價值實現(xiàn)環(huán)節(jié),涵蓋通信網(wǎng)絡(luò)運營、智能終端制造、行業(yè)應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域。在通信網(wǎng)絡(luò)運營領(lǐng)域,運營商通過與芯片企業(yè)共建聯(lián)合實驗室,推動5G-A、6G等前沿技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與商業(yè)化。例如,某運營商與某芯片企業(yè)合作研發(fā)的5G毫米波芯片,已完成多場景測試,為6G原型機(jī)研發(fā)奠定基礎(chǔ)。
在智能終端制造領(lǐng)域,終端廠商通過與芯片企業(yè)深度綁定,實現(xiàn)產(chǎn)品差異化競爭。例如,某智能手機(jī)廠商與某芯片企業(yè)合作研發(fā)的AI影像芯片,通過集成專用算力單元,實現(xiàn)實時人像虛化、超分辨率重構(gòu)等功能,顯著提升用戶體驗。在行業(yè)應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域,芯片企業(yè)通過構(gòu)建開放生態(tài),吸引開發(fā)者、系統(tǒng)集成商等合作伙伴,共同拓展應(yīng)用場景。例如,某企業(yè)推出的物聯(lián)網(wǎng)芯片平臺,通過提供開發(fā)工具包(SDK)、云服務(wù)接口等資源,支持合作伙伴快速開發(fā)智能家居、智慧農(nóng)業(yè)等解決方案。
從中研普華的調(diào)研數(shù)據(jù)看,掌握先進(jìn)封裝、RISC-V架構(gòu)、硅光子技術(shù)等核心能力的企業(yè),正在拉開與追趕者的差距。這個曾被視為“標(biāo)準(zhǔn)品”的賽道,正通過技術(shù)融合與場景創(chuàng)新,試圖在6G、量子通信、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等前沿領(lǐng)域中,找到新的增長密碼。
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