从5G芯片到5G模组，机会在哪

5G-第五代移动通信

5G，就是第五代移动通信技术，拥有光纤般的接入速率，“零”时延的使用体验，千亿设备的连接能力，超高流量密度、超高连接数密度和超高移动性等，超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，相比于4G，5G实现从质变到量变的飞跃，开启万物广 开启万物广泛互联 、 人机深度交互的新时代，成为新一轮科技革命和产业变革的驱动力。5G通讯向下兼容4G\3G\2G。

5G时代定义了三大场景（高速率、低延时、广覆盖）

根据不同场景的特性不同，5G时代定义了以下三大应用场景：

eMBB（增强移动宽带）：高速率，峰值速率10Gbps，核心是消耗大流量的场景，比如AR/VR/8K\3D超高清电影、VR内容、云端交互等，4G和百兆宽带都不能很好的支持，有了5G就能畅快体验;URLLC（超高可靠超低时延通信）：低延时，例如无人驾驶等业务(3G响应为500ms，4G为50ms，5G要求0.5ms)、远程医疗、工业自动化、远程实时操控机器人等场景，这些场景如果用4G延迟太高，无法实现;mMTC（海量机器通信）：广覆盖，核心是接入量大，联接密度1M Devices/km2，针对大规模物联网业务，比如智能抄表、环境监测、智能家电等万物皆联网。PS：NB-IoT 将正式成为 ITU 5G 标准（实质是mMTC场景早期简化版）

2019 年 7 月，3GPP 正式向 ITU-R（国际电信联盟）提交 5G 候选技术标准提案，NB-IoT技术被正式纳入 5G 候选技术集合，作为 5G 的组成部分与 NR 联合提交至 ITU-R，根据3GPP 和 ITU 信息显示，预计 2020 年 NB-IoT 将正式成为 ITU 5G 标准，NB-IOT 的标准化将推动物联网发展。

NB-IoT为什么能够成为5G mMTC的标准

最初 ITU 对 mMTC的要求是每平方公里要做到100万的连接，而NB-IoT其实是LTE的一个精简版，只能做到每平方公里大概在数千级的终端连接。但从实践中发现，物联网的发展可能并没有我们所预期的那样，每平方公里需要几十万、甚至上百万的连接，从NB-IoT来做mMTC的演进是合适的。

上表虽然列了6家，实际目前只有高通和华为2家能商用：

在硬件上，5G芯片需要同时保证TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM多种通信模式的兼容支持，同时还需要满足运营商SA组网(独立组网)和NSA组网(非独立组网)的需求，技术难度非常大。

研发一颗5G芯片要多少钱

我们知道研发芯片向来很贵，尤其是芯片代工行业在制程迈入10nm以内后，成本就越来越高，我们来简单算一下。

据SemiEngineering报道，IBS的测算显示，10nm芯片的开发成本已经超过了1.7亿美元，7nm接近3亿美元，5nm超过5亿美元。如果要基于3nm开发出NVIDIA GPU那样复杂的芯片，设计成本就将高达15亿美元。

以联发科首颗 5G SoC天肌1000举例来看，集成了联发科自家的 Helio M70基带芯片，其研发成本主要由以下四块构成：

IP授权购买费：主要是购买了ARM最新的Cortex-A77CPU、Mali-G77GPU授权，按生命周期5000万颗算，各种ip授权购买费按每颗40元算，大概20亿。研发费用：研发工程师工资奖金。1000名工程师每年按50万计算，3年合计15亿。联发科5G SoC 集成了自研的最先进的独立AI处理单元APU完全保证用户对于5G网络环境下手机的使用需求。自研部件还包括多模通讯基带（2G3G4G5G等），相机isp，各种控制开关，微核等，都是长期的研发的成果。高通专利费：5亿人民币，按5000万颗算，每颗交10元。（现在确定的5G方案之中，高通占据了主导地位，必要专利比较多）流片费用：7nm FinFET工艺流片费用约3000万美金（参考的是麒麟990流片费用）合计约42亿元人民币，而这些还不包括架构开发，生态构建等的费用。

除了开发费用高，包括生产制造芯片的核心设备和设计软件也掌握在国外巨头手中。

以光刻机为例，国内商业化量产依旧停滞在90nm，40/65nm的光刻机虽然取得技术突破，但依旧没有商业化量产，有可能还处于实验室状态。

中芯国际、华力微等晶圆厂的28nm光刻机完全依赖进口，而且价格颇为不菲——ASML主流技术水平的光刻机售价为几千万美元，最先进的EUV光刻机问世时售价曾高达1亿美元

再比如开发设计软件，要设计CPU就离不开EDA(电子设计自动化)工具的辅助，比如前端设计的仿真环境，低功耗流程设计工具，时序仿真工具，芯片后端设计的工具等等。

要购买这些EDA工具，同样耗费颇为不菲，特别是国内IC设计公司的EDA工具大多数都依赖于国外公司的情况下(国内研发EDA工具做的最好的是华大九天，但市场份额比较小)。

所以，芯片研发是门槛非常高的行业，不仅投资巨大风险很高，而且核心技术尚未掌握在自己手中，万一做出来性能指标达不到，就全打水漂了，需要国家资本的大力支持。

5G模组产业链

5G模组和其他通信模组类似，都是将基带芯片、射频芯片、存储芯片、电容电阻等各类元器件集成到一块电路板上，提供标准接口，各类物联网终端通过嵌入物联网通信模块快速实现通信功能。

5G模组上游主要为基带芯片、无线射频芯片、存储芯片、分立器件、结构件以及PCB板等原材料生产行业。

上述分立器件、结构件和PCB板等原材料行业属于完全竞争市场，具有较强的替代性，供应充足。

核心主要是基带芯片和射频芯片。

基带芯片

最核心，决定了终端的网络能力，是用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码。

主要厂商：高通公司、联发科、英特尔、展讯、华为等。

射频芯片

射频芯片作用是接收信号和发送信号；

主要厂商：村田、太诱、EPCOS、AVAGO、RFMD、SKYWORKS等。

小结：基带芯片研发难度大，短时间内较难突破，国内近年来主要在射频芯片方向有所突破，值得重点关注。

国内目前的主要5G模组厂家

芯片门槛非常高，模组的门槛也不低。目前也就11家厂商能够提供5G模组产品。

目前能够提供成熟商用5G芯片的也就高通和华为，但是华为5G芯片前期未对外开放，所以市面上的5G模组基本都是基于高通枭龙X55芯片做出来的。

上述移远通信、广和通、美格智能、芯讯通、高新兴物联、中兴通讯、中移物联推出的 5G 物联网模组均是基于高通 SDX55 平台。高通 X55 基带单芯片支持 2G/3G/4G/5G，并完整支持毫米波和 6GHz 以下频段、TDD 时分双工和 FDD 频分双工模式，以及 SA 独立组网和 NSA 非独立组网模式。

最近华为海思开放了5G模组中间件，上海移远通信、四川爱联、中国移动等模组厂家也快速启动了相关模组的研发。据消息，上海移远通信首个基于海思5G模组中间件的5G模组RG800H预计今年4月份推出工程样品，并有望在2020年7月实现商用。

5G模组价格昂贵，目前市面上 5G 模组一片难求，一些下游用户得到的 5G 模组报价从 2000-5000 元 / 片不等，但依然没法拿到现货，更多还是样机，租借给用户进行测试。

小结：5G时代模组厂商迎来更加多元化的机会，国内华为突破最大，不仅芯片商用节奏快，而且保持开放态度，提供5G模组中间件给下游模组厂商；还有MTK押注5G芯片，其芯片产品纸面性能看起来非常好，商用化值得期待，对于模组厂商有了更多芯片选择的机会，有望改变以往国外垄断的市场格局。

从芯片到模组

了解完5G芯片和模组主要玩家，接下来研究下从芯片到模组都需要做哪些工作。

从芯片到模组研发过程可以大致分为：芯片选型、模组开发、模组生产、二次开发支持四个阶段。

一张导图说明模组研发生产环节步骤

第二阶段模组研发分为7个小步

方案选型-原理图设计-Layout-PCB打样-PCBA打样-调试-测试

主要涉及硬件设计、软件设计两方面。

第三阶段模组生产分为3个环节

模组生产主要包含PCB生产、SMT贴片加工、模组测试三个环节：

第四阶段二次开发

模组厂商通常从售前到售后都提供服务支持，尤其体现在售后的二次开发技术支持。

尤其在5G时代，模组厂商想要突出重围，必须提供深度服务，挑选并陪伴下游行业用户进行深度定制开发，等待场景起量，带动自身发展壮大。

模组厂商的价值在于服务下游行业客户

一般来说，上游芯片厂商更多是一种规模经济的形式，不会深入涉及太多直接定制化终端和应用客户中，下游终端应用厂商出于技术能力和研发成本也很难直接采用通信芯片实现连接功能，因此模组成为芯片和下游产生的关键节点，需要承担通用化和一定的定制化工作。模组厂商需要根据各类芯片、器件的特点来设计不同功能的产品，而设计产品过程需要至少兼顾两方面内容：

第一是对通信技术本身特点的考虑，由于目前蜂窝网络多个代际共存的现状，模组厂商需要支持多种通讯协议、网络制式，还要考虑到各类通信模式的功耗、特殊工艺要求，包括高温高湿、震动、电磁干扰等;

第二是模组厂商往往面对大量行业客户，需要提炼行业客户通用性的需求，并尽量满足不同客户、不同应用场景的特定需求，还要让下游用户尽量简单实现通信。

有时下游用户可能还会提出连接之外的其他功能需求，比如融合通用传感器、边缘节点数据处理等，模组厂商可能需要开发集成化功能的产品。当然，所有产品皆是在成本可控的情况下开发的。

5G模组行业门槛小结

5G芯片模组相关公司

移远通信（603236）压注NB模组实现腾飞

2019年，推出了全球第一款5G通信模组。

2015年决心押注NB模组

2015年，毅然决定大力投入NB-IoT通信模组，是移远通信公司发展的转折点。

2016年之后，移远通信就如开挂一般，在产业链合作伙伴的助推之下，几乎所有竞争对手的客户都知道了移远通信，在和竞争对手竞争的过程中，移远通信的品牌价值凸显，摇身一变成了行业标杆。

2016年11月后收入爆增

2016-2018年营收分解，NB系列从营收从2016年的8.85万，快速增长到2018年的2.05亿元。

低毛利价格战

2016年度、2017年度和2018年度，公司的毛利率分别23.05%、18.02%

和20.41%，总体保持在低位区间跟竞争对手打价格战抢夺客户。

创始人多年通信行业背景

创始人钱鹏鹤2010年7月前曾为移为通信无线通信模块负责人，后认为无线通信模块应用范围更广，发展前景巨大，便退出公司。于2010年10月投资设立移远有限。移为通信于2017年1月在A股上市。

积极布局5G

移远两条腿走路，不仅基于高通骁龙X55开发了5G模组，还基于华为海思5G模组中间件进行开发。

飞骧科技 5G射频芯片

飞骧科技是一家5G射频解决方案提供商，覆盖包括MTK、高通、展讯、联芯、Marvell等各种平台。致力于向市场提供全领域的无线射频器件和系统，包括移动通信、物联家居、工业电子等等。产品涵盖2G、3G、4G、5G、WiFi、IoT的功率放大器芯片、开关芯片、滤波器芯片以及射频前端模组产品。

飞骧科技的前身是上市公司国民技术股份有限公司2010年成立的“射频功率放大器产品部”，至今已有9年研发积累。团队和业务于2015年5月从原公司剥离，成为一家独立经营的IC设计公司，次年即实现销售额突破亿元，并且在2016-2019年保持持续增长。

在5G射频芯片研发方面，2017年12月，飞骧科技成为中国移动5G联合创新中心的成员合作伙伴；2018年2月，与美、日射频行业巨头一起作为首批元器件厂商应邀加入中国移动“5G终端先行者计划”；2019年开始陆续推出5G射频芯片产品。

纽瑞芯 射频芯片

纽瑞芯是一家通信芯片设计商，自主研发了涵盖通讯芯片所需的高端关键射频及模拟混合IP的全自研技术平台NRTP（NewRadio-Technical-Platform），至今已联合国内外多所知名高校并开展多项课题合作，完成了6种射频核心关键IP技术模块的流片验证，其中包括5G Sub-6G及毫米波全频段高性能频率合成器、5G高速高精度模数转换器（ADC）、射频全双工集成收发芯片及关键模块等关键IP。

天线调谐芯片是5G手机和穿戴式设备的核心射频芯片。目前闭环调谐芯片全球只有高通有成熟的商用方案，因价格高昂，仅有部分采用高通处理器的高端机型采用。纽瑞芯已完成开环调谐芯片的关键技术研发，主推升级的全智能、全闭环自适应调谐芯片，该芯片将实现平台解耦，极大简化系统应用复杂度，降低应用成本。

该产品另一大优势在于其可根据客户需求定制，适用于所有系统方案。产品计划将于2020年内实现测试流片，2021年初实现量产。

慧智微电子 射频芯片

慧智微电子于2012年初开始运营，是一家实现可重构多频多模射频前端技术并量产的芯片公司，产品已经进入国内主流智能手机厂商。

AgiPAM是世界上首款可量产的可重构射频前端平台。目前，慧智电子已基于此平台，实现数千万片射频前端芯片的大规模出货。

随着5G的到来，频谱更加分散、需求更加复杂、尺寸要求更高，慧智微电子期待用射频可重构技术，将射频前端化繁为简，有望切入5G市场。

红山科技 5G技术研发

红山信息是一家5G技术研发商，专注于以5G为代表的新一代信息技术领域的关键技术研发和产业化。

由前中兴通讯总裁赵先明博士创立，并成立成立北京市5G研究院；在产品方面，研究院未来专注于5G领域，研发生产包括ORAN产品，低频/毫米波小基站，以及行业无线专网产品；在研究方向和未来布局方面，研究院将重点规划5G上游芯片如FPGA，ADDA，射频器件等，以及5G场景下的行业创新应用。移轩通讯 5G模组

深圳移轩通信有限公司，成立于2019年9月，公司位于深圳市南山兰光科技园，注册资本800万，是一家以由世界五百强通信企业的核心骨干组成的面向无线通信模组企业，聚焦2G/3G/4G/5G模组销售业务，依托多年在通信、汽车和视频行业深耕资源进行模组销售渠道建设，集无线通信模组市场营销/FAE技术售后等全价值运营为一体的高新技术企业。

公司目前拥有核心人员10余人，均来自华为/中兴/闻泰等主流通信和芯片企业，大部分人员在无线通信或芯片领域均有十年以上从业经验。

产品对标移远5G模组，市面上5G模组100%都是高通的，产品相似度95%以上；在市面上5G产品基本雷同且公司小的情况下，切中尾部客户，拼服务；在几个场景跟客户深度绑定，伴随客户产品开发，提供一定的定制工作；已有多个项目在合作，无人机远程VR直播项目、基于5g的车载、CPE跟一家厂商合作、高清视频方向跟一家电视盒子厂商合作；公司今年预计出货3万片，营收2000多万，其中一半预计来自CPE场景。5G通讯模组相关投资机会小结

5G模组前期投入较高（高昂的开发费），面临模组大厂在量上的竞争（规模优势，价格战），导致目前做5G模组的初创公司较少，建议可找之前做3G\4G\WIFI\NB模组的公司，一方面看5G技术积累，更重要的是看其下游应用场景行业客户的积累，场景起量，带飞模组。