高通VS联发科:新战场,老对手
2022-11-26 青野云麓
2022-11-25 半导体产业纵横 作者:米乐

摩尔定律的放缓,先进工艺制程的成本不断增加,这使得手机厂商不停地做出一些改变,深度定制化SoC(系统级芯片)正在成为趋势。代表性大厂高通、联发科“卷”了起来,前后发布了新品,并且涉足不同的领域,展开了全方位竞争。
争霸赛精彩纷呈。
新品出击,谁“丑”谁尴尬
顶级旗舰芯片的角斗场中,联发科与高通是最受外界关注的两大选手。
去年的11月,高通年度旗舰芯片发布的前夕,它的老对手联发科推出了最新的5G旗舰芯片天玑9000,按照官方的说法,该芯片为全球第一颗采用台积电4nm制程的手机芯片。但这并不是联发科第一次“截胡”高通,在华为麒麟无法继续制造的前提下,这家原本在中端市场徘徊的芯片厂商开始了最猛烈的向上“攻击”。
今年的比拼如出一辙。11月16日,高通全新骁龙旗舰产品——第二代骁龙8移动平台正式发布,与第一代相比在各方面都得到了提升。相比于前代产品,骁龙8Gen 2搭载了有史以来最强的AI计算引擎、全新的计算影像,还有基于硬件的光线追踪技术。光线追踪这项最早被英伟达引入桌面PC的技术,其平台已从体型硕大的显卡转变为一枚指尖大小的芯片。
但在8天前也就是11月8日,联发科正式发布新一代消费移动旗舰5G平台,搭载新一代8核旗舰CPU和天玑最强旗舰GPU,采用台积电第二代4纳米制程工艺。Cortex-X3超大核主频高达3.05GHz。Counterpoint 最近在报告中表示:“天玑 9000 系列的问世让联发科在中国高端手机市场中取得突破性成功,他们在安卓智能手机市场(批发价高于 500 美元,约合人民币 3635 元)中的份额得到了显著增长”。今年的新品更是备受瞩目,承接了上一代的好口碑。
以下是两款新品的对比:

来源:快科技
从规格上看,两大新平台都有了全方位的提升,既有很多共同点,也各有所长。天玑9200先行一步,首发带来了台积电第二代4nm工艺、Cortex-X3超大核CPU、移动端硬件级光追和Vulkan 1.3、UFS 4.0存储、Wi-Fi 7 Ready、蓝牙5.3等等。
随后二代骁龙8也基本都有了,当然细节略有不同,比如二代骁龙8 CPU频率更高,Wi-Fi 7速率更高,而天玑9200依然在更高频率内存、八通道存储等方面保持领先。
AI是两大新平台的重中之重,无论能力还是性能提升都令人瞩目,比如天玑9200的第六代APU支持混合运算、智能神经网络架构,高能效AI架构较上一代提升了35%的AI性能,还大幅降低各类AI应用的功耗;二代骁龙8则首个支持INT4整数格式,号称性能提升4.35倍。
凭借自己公司出色的新产品,高通和联发科都希望能尽快走出终端市场的萎靡。
横看成岭侧成峰
联发科和高通的“打架”不仅仅在新品上,掰手腕的次数很多,我们来看一下战果。
营收:高通稳赢
从2019年下半年开始,受到新冠肺炎疫情席卷全球,导致全球经济下行;用户换机周期普遍延长;以及智能手机普遍创新乏力、同质化趋势加重等多重因素叠加影响,致使全球智能手机出货呈现逐渐下降趋势。
在今年年初接受媒体采访时,高通公司CEO安蒙就曾毫不客气地表示,“属于智能手机的黄金时代已经结束,我们将步入后智能手机时代。”
话虽如此,但是在一蹶不振的大盘面前,首发其冲的是联发科。11月11日,据中国台湾《电子时报》报道,联发科的砍单、延迟拉货谈判早在三季度就已展开,且由于市场需求疲软,公司正在持续加大力度消耗库存。从联发科的财报来看,2022年三季度,联发科实现营收1421.61亿新台币(约合45.67亿美元),净利润310.85亿新台币(约合9.98亿美元)。尽管同比有所提高,但不及第二季度营收1557.3亿新台币(约合50.03亿美元)和净利润356.12亿新台币(约合11.44亿美元)的表现。到了10月份,联发科的营收环比下降41%,333.84亿新台币的营收(约合10.72亿美元)更是创下了自2021年3月以来的最低点。
反观高通,却是为数不多的增长大厂。11 月 3 日高通发布了 2022 年全年财报。报告显示,高通 2022 财年营收达到 442 亿美元(约合 3222 亿人民币),其中净利润为 129.36 亿美元(约合 943 亿人民币),同比增长 43%。从这不难看出,高通整个财年净利润实现了较大增长。

来源:高通公司官方网站
市场:高通更“高端”,但联发科赢麻了
11月4日数据调研公司Counterpoint Research就针对联发科在智能手机芯片市场的表现,特意发布了一个报告。报告显示联发科已经连续八个季度在智能手机芯片领域市场份额排名第一,整体份额从2020年第三季度的33%,上升到2022年第二季度的39%。而且尽管过去八个季度联发科的芯片平均售价一直在上涨之中,即使是这样各手机品牌也更愿意采用联发科天玑平台的处理器。
今年第二季度在国内市场,联发科的整体份额高达42%,同比增长了一倍还要多。而且在过去三年的时间内vivo、小米、OPPO放下机型使用联发科处理器的占比都在增加之中。这是因为中低端市场,联发科远远甩开了高通。
高端市场则是高通更胜一筹,但是新的天玑 9000 在过去一年的表现虽然市场小但是口碑强,高端领域依然是火药味十足。此前,备受期待的高通骁龙 8 Gen 1 不但没能弥补骁龙 888 的功耗和发热劣势,反而有越来越差的趋势。相反天玑 9000 在多个方面表现优异,并且在发热和功耗控制上都明显优于同期的骁龙 8 Gen 1,但最终采用天玑 9000 的旗舰机却并不多,可以说基本没有水花。
如此看来,往后的在手机芯片领域,这两位老对手迎接是一场接一场的“恶战”。
“老对手”站上“新战场”
如果说2022年下半年半导体的“阵痛”没有震到谁,那一定是车用芯片。持续性紧缺让车用芯片显的格外有“油水”。根据预测,在2027年时全球车用芯片市场规模将接近1000亿美元,如此庞大的市场,恐怕没有一个半导体厂商会不心动。
车用芯片:高通独大,但对手还是联发科
众所周知在高性能车用芯片领域,主要的供应商是英特尔、英伟达、AMD等半导体企业,可以看到基本上都是传统的半导体巨头,以传统的技术优势快速迭代进入车用芯片市场。与此同时,联发科和高通也在此开辟了新战局。
今年,联发科正式推出车用5G调制解调器,成功打入日欧车厂供应链。联发科希望以5G调制解调器为切入点,推出其他汽车产品。发布Sub-6 5G芯片仅仅是联发科的试水之作,后续的毫米波5G芯片才是其进入自动驾驶市场的金钥匙。联发科的整体发展方向是从自身的技术基础向汽车电子打造。联发科的财报披露,总营收中有5%来自车用产品线及特殊应用芯片,虽然占比不高但是增长前景可观,并且有望成为新的主要营收增长点。
在5G芯片领域,目前也仅有联发科可以与高通叫板。未来几年的车载5G芯片,都将会是高通和联发科的新战场。高通公司今年9月份宣布将与梅赛德斯-奔驰合作开发其下一代信息娱乐系统,该系统将用Snapdragon Cockpit芯片取代原来的英伟达芯片。第一款配备该系统的汽车将于2023年发布。高通此前曾与汽车制造商宝马、大众、法拉利和Stellantis合作。
其实在疫情之前,高通就已经专注于汽车电子领域。近年来,它已将其产品线扩展到包括智能座舱、高级驾驶辅助系统(ADAS)和车联网(V2X)。高通在汽车电子领域的发展速度让市场大吃一惊。根据营收数据,高通预计2022财年汽车业务的年营收将达到13亿美元,并乐观地在2026年突破40亿美元。
WiFi芯片
高通与联发科在新业务方面的角逐,能提及的还有WiFi芯片。根据Gartner数据,到2025年,所有物联网连接中的72%将使用WiFi和Zigbee的传输技术。如今,作为上游的WiFi芯片厂商已形成稳定格局,其中以博通、高通、联发科等为首的传统全球IC设计企业掌握市场话语权。
2011年,高通与联发科同时开始布局WiFi领域,两者再次在WiFi领域相遇。
虽同一年入场,但高通在网通市场实力仅次于博通之后的第二大方案商,陆续发布了多款WiFi芯片。联发科也一直积极布局WiFi业务,但与高通仍存在一定差距。
据英国咨询机构ABI Research分析指出,自2015年开始到2018年,原先头部厂商博通在WiFi市场的份额大幅下降,同一时期高通公司的市场份额从24%增长到28%,曾一度成为市场第一。
在WiFi市场没能分得多少红利的联发科,扭头却在智能音箱芯片市场收获得盆满钵满。天猫精灵、亚马逊的Echo等当时海内外出货量最大的两款智能音箱,均采用了联发科的芯片MT8516。
狭路相逢勇者胜,往后的高通联发科之战,依旧精彩。

高通公司(美国)
高通(英文名:Qualcomm),又称美国高通公司,是一家无线电通信技术和芯片研发公司,由厄文•马克•雅各布和安德鲁•维特比创建于1985年7月,总部位于美国加利福尼亚州圣迭戈。
高通是全球领先的无线科技创新者,变革了世界连接、计算和沟通的方式。高通的业务涵盖3G、4G芯片组、系统软件开发、物联网、智能家居、智慧城市等。2022年5月12日,《2022福布斯全球企业2000强》发布,高通位列第200名。

联发科公司(中国台湾)
联发科技股份有限公司(MediaTek Inc.)是全球第四大无晶圆厂半导体公司,在移动终端、智能家居应用、无线连接技术及物联网产品等市场位居领先地位,一年约有 20亿台内建MediaTek芯片的终端产品在全球各地上市。
MediaTek力求技术创新并赋能市场,为5G、智能手机、智能电视、Chromebook笔记本电脑、平板电脑、智能音箱、无线耳机、可穿戴设备与车用电子等产品提供高性能低功耗的移动计算技术、先进的通信技术、AI解决方案以及多媒体功能。

摩尔定律
摩尔定律是英特尔创始人之一戈登•摩尔的经验之谈,其核心内容为:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月到24个月便会增加一倍。换言之,处理器的性能大约每两年翻一倍,同时价格下降为之前的一半。
摩尔定律是内行人摩尔的经验之谈,汉译名为“定律”,但并非自然科学定律,它一定程度揭示了信息技术进步的速度。

半导体
半导体(semiconductor)指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。
无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。
常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,硅是各种半导体材料应用中最具有影响力的一种。

晶体管之父威廉•肖克利(1910-1989)和他的半导体实验室
晶体管(transistor)是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等,有时特指双极型器件),具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同,晶体管利用电信号来控制自身的开合,所以开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。


集成电路(IC)(芯片)
集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克•基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特•诺伊斯(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

电子设计自动化(EDA)
电子设计自动化(英语:Electronic design automation,缩写:EDA)是指利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检查等)等流程的设计方式。
EDA被誉为“芯片之母”,是电子设计的基石产业。拥有百亿美金的EDA市场构筑了整个电子产业的根基,可以说“谁掌握了EDA,谁就有了芯片领域的主导权。”
近年来,我国在多个领域面临关键核心技术“卡脖子”的危机,其中对芯片技术领域的制约尤为严重,尽快打破垄断、让芯片关键技术不再受制于人可谓刻不容缓。
对于我国来说,EDA芯片设计软件的国产化对于芯片领域的突破意义与光刻机制造同等重要。因此,中国团队拿下EDA全球冠军可以说为我国前沿科技领域研究注入了强心剂,极大程度上提振了我国突破技术封锁、实现高端芯片制造独立自主的信心。

制程工艺
就是通常我们所说的CPU的“制作工艺”,是指在生产CPU过程中,集成电路的精细度,也就是说精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,精细度就越高,CPU的功耗也就越小。
提高处理器的制造工艺具有重大的意义,因为更先进的制造工艺会在CPU内部集成更多的晶体管,使处理器实现更多的功能和更高的性能;更先进的制造工艺会使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU产品,直接降低了CPU的产品成本,从而最终会降低CPU的销售价格使广大消费者得利;更先进的制造工艺还会减少处理器的功耗,从而减少其发热量,解决处理器性能提升的障碍,处理器自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺使CPU的性能和功能一直增强,而价格则一直下滑,也使得电脑从以前大多数人可望而不可及的奢侈品变成了现在所有人的日常消费品和生活必需品。

光刻机
光刻机(lithography)又名:掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等,是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术,把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。
光刻机是晶圆制造工艺最核心设备,被誉为半导体制造业皇冠上的明珠,掌握相关制造技术是发展国产芯片的关键。
光刻机涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术,是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备,一台光刻机生产涉及到上游上千家供应商。
光刻产业链可拆分为两个部分:
一是光刻机核心组件,包括光源、镜头、双工作台、浸没系统等关键子系统;二是光刻配套设施,包括光刻胶、光掩模版、涂胶显影设备等。
光刻机是生产大规模集成电路的核心设备,制造和维护需要高度的光学和电子工业基础,世界上只有少数厂家掌握。因此光刻机价格昂贵,通常在 3 千万至 5 亿美元。世界上主要厂商:荷兰ASML公司;尼康;佳能;欧泰克;上海微电子装备;SUSS;ABM, Inc.
随着我国晶圆代工需求占全球代工总需求比重日益提升,对光刻机的需求正不断增长,国内正在积极推进光刻机核心技术的研发攻关,光刻机产业链相关公司有望加快国产替代。