❶ 5G通訊 讓半導體行業重新進入一個新起點
【大比特導讀】5G通訊，對於我們普通人而言，是個既熟悉又陌生的片語。它是被各大媒體爭先報道的對象，也是中美經貿摩擦的重點問題，更是全球數字化進程下的基礎建設，而通信行業在搭建5G網路的過程中，自然是少不了使用大量的半導體材料以及相關器件。
5G通訊，對於我們普通人而言，是個既熟悉又陌生的片語。它是被各大媒體爭先報道的對象，也是中美經貿摩擦的重點問題，更是全球數字化進程下的基礎建設，5G似乎正以一種比以往任何一場通訊革命都更猛烈的方式，進入我們的生活當中。
盡管目前各路運營商們對於5G通訊實際的情況理解都各不相同，但唯一可以確認的是我們使用的網路性能將會得到大幅度提升，並引領我們邁向一個過去不敢想像的世界。
「新基建」政策東風
新型基礎設施建設，簡稱「新基建」，指以5G、人工智慧、數據中心、工業互聯網、物聯網為代表的新型基礎設施建設，本質上是數字化的基礎設施。
隨著國內疫情情況不斷向好，居於新基建首要位置的5G產業也正在為中國經濟發展注入新活力。近期，工信部相繼發布5G+工業互聯網的512工程，關於推動5G加快發展的通知等政策。相關政策將凝聚了數字轉型共識，加速5G與經濟 社會 各領域融合發展的步伐，特別是在行業應用領域，智慧醫療、新聞媒體、智慧城市、車聯網和工業互聯網等領域的應用佔比接近10%，已成為5G新興應用領域。
5G基站現狀如何?
中國是目前全球5G商用網路規模最大的國家。截止目前，據工業和信息化部信息通信發展司司長、新聞發言人聞庫介紹，每一周平均新開通的5G基站都超過1.5萬個，到6月底，3家企業在全國已建設開通的5G基站超過了40萬個。
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另外，5G開放式小基站建設也能滿足垂直行業應用的多樣化需求，催生更加豐富的建網模式。
目前已有197款5G終端拿到了入網許可，今年5G手機出貨量達8623部，截至6月底有6600萬部終端連入網路。
這里需要注意的是，由於5G具備三大典型的應用場景;增強型移動寬頻(eMBB)、大連接物聯網(mMTC)與低時延、高可靠通信(uRLLC)。針對這三大應用場景，基站的建設需要結合實際情況而制定方案，並與以往4G基站建設有較大的出入。
正因為該三大典型應用場景，超可靠低延遲通信對於5G的發展來說才有了非同尋常的意義。近日，國際標准組織3GPP宣布R16標准正式凍結，也就意味著5G走入萬物互聯的階段可算是奠定了基礎。其中最大的體現就是，不管是工業場景還是自動駕駛的 汽車 等，都不允許通信產業中斷或者延遲，否則後果難以設想。
5G感測器應用場景聯接
其實我們不妨設想一下，當我們生活中的機器有足夠多的5G應用類感測器時，我們就可以監控它，並由該機器的電子系統自主學習應用程序，知會我們什麼時候需要維修或者更換部件、操作系統等。以航空飛機為例，當飛機行駛一定行程後，系統會即時顯示飛機內部部件的磨損跡象，在飛機著陸的那一刻，備用零件就已經准備就緒，或有人會進行精準替換。
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另外，在工業自動化領域也是需要對於價值高昂的設備進行實時監控與維護，所以能夠快速接受並處理海量數據的5G應用類感測器就顯得不可或缺。
在近期，GSMA舉辦的新基建與企業數字化論壇上，華為無線網路首席營銷官甘斌就對於5G應用場景聯接提出了他的看法，甘斌表示，首先，基於大帶寬、低時延能力，5G網路將數百億終端產生的海量數據實時上傳到雲，為雲端人工智慧運算提供無窮算據，並實時進行運算和處理，縮短了訓練周期。其次，雲端的算力應用到終端，可減少終端對本地運算能力的要求，降低終端的成本，解鎖終端的資源限制，並提升用戶體驗。
半導體行業下一波增長趨勢
5G通訊網路的建設對應的是通信行業，而通信行業在搭建5G網路的過程中，自然是少不了使用大量的半導體材料以及相關器件，甚至到了未來建設中後期，諸多應用將可以在5G網路上實現，包括物聯網、人工智慧、大數據、雲計算、智能家居、智能駕駛等等，當這些應用接入5G通信網路的時候，更是需要有強大性能的半導體晶元支撐。
根據韓國電子和電信研究院預計，今年5G網路設備的全球市場規模將在378億美元(約合人民幣2647.25億元)左右，並且由於「到2024年5G將覆蓋全球40%以上的人口」，上述5G網路投資數字還將繼續增長。
另外，SIA在本周發布的全球晶元行業年度調查中表示，全球半導體市場的年銷售額接近5000億美元。盡管最近有所下降，但通信和計算驅動著上升趨勢，預計5G無線和機器學習等新興技術將扭轉當前的下滑趨勢。並且，在《世界半導體貿易統計》(WSTS)預測中2021年全球晶元銷售將以每年6.2%的速度 健康 增長。
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可見，隨著5G技術商用的全面展開，對於半導體等智能晶元製造行業的需求缺口將得到不斷擴充，並在該些領域提供了未來新興發展方向，推動 科技 的升級與迭代。
例如在智能家居：在計算回家距離時，就已經會將室內溫度調節到舒適狀態，客廳的交互界面會顯示時間、天氣、室內設備運作情況等等。對此，晶訊軟體華南區區域銷售經理劉洋表示，5G技術對於智慧生活是一次質的提升，無感式控制聯合的半導體晶元器件則能使用戶真正感受到智能交互的魅力。
而在智能駕駛：5G技術已經為信息交互和 汽車 革新等新型發展趨勢提供了應用方向，而且整車的電子元器件比重逐步也在提升，減少車輛系統損耗以及提高系統效率的技術更是迭代更新。由於5G網路使雲端系統與車輛之間或車輛狀況進行更為頻繁的信息交互，通過減少人為干預，提供更優質的車輛駕乘體驗，實現即刻反饋的機制，那麼這就對通訊技術和半導體器件有著性能升級的要求，而在半導體功率器件方面，降低損耗的技術趨勢則是關鍵。
對此，PI區域大功率市場應用工程師王強認為，首先減少系統的損耗是一個系統的工程，它包括電機、電驅動以及變速箱三個組件的損耗，最主要的就是在電控部分，目前由於很多廠商開始應用新的技術器件，例如有碳化硅、氮化鎵材料助力，因此能一定程度上縮小體積，從而提高系統效率。
總之，5G通訊技術讓我們意識到，在這個萬物互聯的時代里，技術上的挑戰往往都伴隨著不同工藝技術、不同材料品質、不同功能優化之間的多樣整合，創新及創造高價值的終端應用產品是主要趨勢。
國產替代的前半場
值得一提的是，目前受華為事件影響，國內在眾多領域的龍頭廠商都在加快國產半導體投入的節奏，國產替代也會成為未來幾年國內半導體發展的主線。尤其是5G通訊被視為一系列最高級技術的大薈萃，這就讓國產晶元設計變得更加困難，而且在晶元的靈活性、可編程性等功能有著更嚴苛的要求。
那麼如何制定總體方案、確定技術路線，選擇基礎平台，搭建開發環境、決定流片工藝等等，都是國內半導體企業行動前值得考慮的問題。畢竟在5G技術影響下的國產替代前半場中，如通信基站、感測器、晶元、電源設備等元器件需求都得到集中式爆發階段，據中國信通院預測，預計到2025年5G網路建設投資累計將達到1.2萬億元。此外，5G網路建設還將帶動產業鏈上下游以及各行業應用投資，預計到2025年將累計帶動超過3.5萬億元投資。
當中我們還需要注意得是，5G網路的的投入使用是要與大數據、物聯網、雲計算等層面深度融合，才能真正使5G通訊發揮實打實的作用。根據全球移動通信系統協會預測,到2025年,各大領域接入5G網路並實現互連的設備將達250億。
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由此可見，在這龐大的市場規模背後，是亟需國產半導體器件的技術支持。易良盛 科技 (天津)有限公司研發總監許宏彥表示，相比國外半導體器件供應商，國內廠商最大的特點就是物美價廉、供貨穩定、服務周到，並且通過這些年的技術積累及國內半導體工藝的成熟，國產替代的產品現在不但做到了價格便宜，質量方面也毫不遜色，甚至在藉助後發優勢，國產元器件在某些參數上已經超越國外品牌產品。
總的來說，隨著5G通訊技術應用，各領域的國產替代會逐漸走向成熟階段，將持續為中國經濟提供動力基礎，並將推動國內半導體在技術領域和應用領域的不斷進步。