從三星與谷歌攜手打造5G手機芯片談起_風聞

來源：內容由半導體行業觀察（ID:icbank）原創，作者：李飛，謝謝。

近日，路透社報道谷歌的Pixel 6手機將使用三星的5G modem芯片。我們認為，這對於三星來説，意味着其5G芯片業務、芯片設計服務業務和芯片代工業務都達到了一個新的里程碑，未來三星這種同時具有芯片設計、芯片設計服務和芯片代工業務的模式將會對半導體行業產生深遠影響。

三星的5G modem與谷歌的Pixel 6

今年四月，谷歌公佈將會在下一代高端手機Pixel 6中使用帶有大量定製化元素的芯片。根據當時的消息，谷歌將會在Pixel 6中搭載自研的SoC（官方名為Tensor，意為“張量”，為人工智能計算中的基本元素），該SoC上將會有大量的人工智能和多媒體加強模塊，包括人工智能加速器，定製化的ISP等。此外，我們還知道谷歌正是和三星在合作這塊Tensor SoC，三星將負責Tensor SoC的設計服務（包括後端設計、驗證以及部分IP）以及代工。在當時還不確定的是Pixel 6的5G部分是否會沿用上一代的高通芯片，還是會使用三星的5G modem。

而根據最新的消息，谷歌的Pixel 6將會使用三星的5G modem。三星的5G modem（Exynos）在之前已經使用在自己的手機中，主要使用在亞洲和歐洲等5G以sub-6GHz為主的地區。然而，三星5G modem對於毫米波頻段的支持能力一度有限，因此在需要支持5G毫米波頻段的北美，三星的5G modem一直不是首選，與之相對應的高通則以其在5G毫米波領域的領先牢牢佔據了北美5G modem芯片的龍頭地位，甚至三星在北美出貨的5G手機使用的都是高通的5G modem，而不是自家的Exynos。而在最近，三星在5G毫米波芯片領域的技術獲得了長足的進步，它在給路透社的回應中表示三星已經能夠交付支持5G毫米波頻段的5G modem。而能實現5G毫米波的支持也是三星5G modem能最終進入谷歌Pixel 6的重要條件。

除了能實現5G毫米波支持之外，三星的5G modem也在Pixel 6中實現了另一個重要里程碑，即首次成功進入第三方手機。在此之前，三星的5G modem芯片全部都是三星自己的手機在使用，而這次進入谷歌的Pixel 6則代表着三星的5G芯片技術和對外銷售的商業模式都已經足夠成熟，三星在未來可望能進一步擴寬其5G modem芯片的對外銷售業務，這樣在全球能夠對外供貨的5G芯片公司中，三星也加入了戰場與高通和聯發科同台競技。

三星與高通在高端5G芯片領域的競爭格局

目前，能對外出貨5G modem的芯片公司主要就是高通，三星和聯發科。隨着三星首次實現對外出貨，未來的競爭格局可能會發生微妙的變化，尤其是在三星和高通都瞄準的高端5G領域。

首先，高通一直是無線通信領域的領頭羊。在進入5G時代後，高通更是搶先發布性能領先的X系列5G基帶芯片，很早就實現了全品端覆蓋。然而，在經過起初的搶跑期後，隨着三星和聯發科的逐步趕上，高通在5G領域的優勢實際上是在逐漸變小的。在高通主打的高端機市場，三星和蘋果很多情況下都是“不得已”而使用高通芯片。如前所述，三星之前因為毫米波技術而不得不在北美的旗艦5G手機中使用高通的基帶，隨着其毫米波短板的補齊，未來想必一定會完全換成自研的5G基帶芯片。蘋果幾年來一直都在避免高通成為其無線基帶的獨家供貨商，因此之前給了Intel很久的訂單，而在最近幾年蘋果事實上也在自己組建團隊來設計自研的無線基帶，只是無線基帶的研發需要較長時間的積累，可能一時半會兒還看不到成果。在此之前，如果蘋果真的想要擺脱高通的獨家供貨商地位，一種可能（雖然可能性不大）的方案就是和三星合作，使用三星的5G modem，或許順便還可以籤一個一攬子協議使用三星的代工廠。這樣對於高通來説將會有很大的威脅；即使蘋果和三星合作的事情近期不會發生，但是蘋果會想盡辦法減少對高通的依賴是明擺着的事實，因此隨着各家5G技術的發展，高通在5G高端市場的佔有率下滑是大概率事件。為此，高通的應對是進一步拓寬其業務範圍，不再侷限於無線通信領域。今年，高通的收購動作頻頻：年初，高通完成了對於NUVIA的收購，NUVIA是一家由原蘋果員工創立的高能效比處理器初創公司，高通宣佈收購的主要目的是進軍桌面級處理器市場。七月，高通收購了人工智能初創公司Twenty Billion Neurons，該收購案中Twenty Billion Neurons是一家專注於人工智能算法和軟件的公司，高通該收購案意在加強其自身在人工智能領域的能力。八月，高通給輔助駕駛公司Veoneer開出了46億美元收購的offer，如果該收購成功完成，高通將大大加強自己在汽車領域的實力。在未來，我們預期高通將進一步推出下一代5G芯片產品以期鞏固自己在無線通信領域的地位，但是除此之外我們認為高通還會在更多的熱門領域（如汽車電子，人工智能等）有更多投入來分散在無線通信領域競爭的風險。

另一方面，三星在完成5G modem全頻段覆蓋技術後，對於高端手機芯片的第一個改變就是三星自家的高端手機未來不太可能再使用高通的5G芯片。除此之外，相對於純粹設計芯片的高通，三星有一個重要的區別在於它有很強的的代工廠和設計服務業務。這意味着三星完全可以把自己的5G modem芯片和其設計服務以及代工服務打包一起提供給客户，從而滿足客户全方位的需求。在這個方面，谷歌是三星第一個成功的客户：這次三星和谷歌之間的合作並不僅僅是三星供貨5G modem，而且是三星為谷歌在Pixel 6上的Tensor SoC做設計服務和代工，而Tensor SoC中的AP處理器事實上很有可能也是谷歌和三星合作一起設計的，換句話説三星的5G modem只是整個打包服務中的一部分。我們認為，這樣的模式對於不少有強烈造芯意向的中國手機廠商是有很強吸引力的，一方面中國手機廠商能借由三星的設計服務能力（包括AP這樣的高難度IP）來撬動實現自研大規模SoC並滿足定製化和差異化，而另一方面三星也能藉此機會打包出售自己的5G modem。如果這樣的業務模式真的能打開，那麼我們可望在更多中國的主流手機上看到三星的5G modem。

三星模式對於半導體行業的影響

如果我們把眼光放到手機之外的領域，我們認為同時擁有全球領先的芯片設計，設計服務以及代工廠的三星可能會在下一代智能設備興起後獲得更大的市場。

首先，我們認為下一代智能設備很有可能會由互聯網公司來主導。互聯網公司有足夠的技術視野和很強的決心佈局下一代智能設備，同時也有足夠強的現金流來支持其設計以性能（而非成本）為主導的智能設備。為了追求智能設備性能的差異化和極致化，自研芯片是其中重要的環節。目前，我們看到無論是美國的谷歌，亞馬遜還是中國的百度，阿里巴巴等都在積極佈局以下一代智能設備為目標的自研芯片設計。

另一方面，互聯網公司自研芯片為了追求速度，幾乎一定會使用設計服務公司。更重要的是，設計服務公司需要有能力能和這些公司一起合作定製化一些核心IP，包括處理器AP等。這些IP對於SoC的整體芯片性能至關重要，而能提供包括核心IP定製化和全流程設計服務的公司全球寥寥無幾，三星就是其中之一（聯發科或許是另一家），而三星的另一個優勢在於它有自己的代工廠，因此可以把IP、設計服務和代工以打包的形式提供給客户（甚至還可以把一些三星的芯片也打包一起賣給客户，比如這次的5G modem），而這樣的打包事實上是非常具有吸引力的。因此，我們可望看到谷歌與三星合作Pixel 6 Tensor SoC這樣的案例在未來越來越多，尤其是在下一代智能設備慢慢嶄露頭角之時。三星的全流程服務模式加上互聯網公司造芯是否能成為下一代半導體行業的新模式，讓我們拭目以待。