近期市場開始討論5G議題，我們也在去年底舉辦的「2018年5G&IOT產業趨勢講座」中，提到5G時代來臨的三大關鍵技術：毫米波(mmWave)、大規模陣列天線技術(Massive MIMO)、小型基地台(Small Cell)。 關於5G三大關鍵技術，我們已經在講座上詳細介紹，並透過電子報持續為讀者們追蹤5G市場的最新發展，這邊將過去討論過的內容整理成文章，免費提供給各位讀者參考。 本文為「定錨產業週報(基本版) 2018/3/3、2018/3/10、2018/4/14、2018/5/20號」的內容節錄及補充資料，若對相關供應鏈的營運概況有興趣，歡迎以每日3元的價格訂閱「定錨產業週報(基本版)」，或以每日10元的價格訂閱「定錨產業週報(加值版)」，獲得更詳細的資訊。 首先，各位讀者必須瞭解，無線通訊傳輸的媒介為電磁波，且通訊兩端必須使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，否則會相互干擾；而所謂「頻寬」，就是無線通訊傳輸的胃納量，將決定有多少裝置可以同時連線。 因為通訊兩端要使用相同頻率的電磁波才能傳遞訊息，就像是在寬闊的平地上放置火車軌道，平地的寬度就是「頻寬」，火車軌道為「頻譜」，火車就是訊息。一般我們在新聞上看到電信三雄搶標頻譜，指的就是NCC在平地上開放幾條軌道，電信三雄必須去搶標軌道，才能協助客戶傳輸訊息。 在過去4G時代，我們使用的頻譜大致落在700MHz~2.6GHz之間，但隨著連網裝置數量快速成長，頻寬漸漸不敷使用。為了提高頻譜使用率，也就是讓同一條軌道通行更多火車，產業界也研發出各種多工技術，包括分時多工接取(TDMA)、分頻多工接取(FDMA)、分碼多工接取(CDMA)......等，解決網路塞車的問題。 但在5G時代，因採用毫米波技術，將具有「大頻寬」、「低延遲」、「高傳輸速率」三大特性(詳見【圖一】)。「大頻寬」，亦即能同時容納更多連網裝置，有助推動物聯網及智慧城市等未來趨勢；「低延遲」，亦即資訊傳輸的反應時間極短，有助實現自駕車，減少道路行車風險；「高傳輸速率」，則有助推動大數據及AI雲端運算，以及雲端影音產業發展。 【圖一】5G三大特性及終端應用場景 以目前3GPP對於5G頻譜的規劃，未來5G可分為低頻(<1GHz)、中頻(1~6GHz)、高頻(28~39GHz)三個頻段，可想而知，未來5G手機Modem晶片，必須整合4G、5G Sub-6GHz、毫米波頻段，並容許手機在4G、5G模式之間切換，確保最佳通訊品質。 以Qualcomm跨時代的新晶片Snapdragon 855為例，定錨研究團隊認為，該晶片應會整合Snapdragon X24、Snapdragon X50兩款Modem晶片，其中Snapdragon X24屬4G LTE Cat.20，支援7CA(載波聚合)，以及在最多5CA上支援4x4 MIMO，傳輸速率高達2Gbps，主要使用頻段為2.5~4.9GHz；而Snapdragon X50為真正意義上的5G Modem，支援28~36GHz毫米波頻段，傳輸速率高達2.3Gbps。 從以上資訊也可得知，外傳5G傳輸速率是4G的5~10倍，這個說法並不完全正確，因為在可預見的未來，4G並沒有被淘汰，而且傳輸速率也持續在進步。 至於5G手機何時會開始普及？根據Strategy Analystic預估，2019年5G手機出貨量達200萬支，並在未來幾年快速成長，2025年將達15億支，在智慧型手機市場滲透率達83%(詳見【圖二】)。 【圖二】5G手機出貨量預估 但毫米波的問題是，受限物理特性，波長短、傳輸損耗高、穿透性差，因此覆蓋率較低，因此產業界開發出大規模陣列天線技術與小型基地台，強化毫米波的能量與指向性，並提高5G網路的覆蓋率。 大規模陣列天線技術，亦即使用更多天線來提高訊號強度，所以未來基地台或終端裝置無線通訊模組，都會搭載更多天線，連帶提高RF元件的使用量，包括PA、LNA、交換器、天線、濾波器/雙工器......等。以4x4 MIMO無線通訊模組為例，使用的RF元件數量是單一模組的16倍，且體積不能增加太多，故單顆元件必須做得更小，墊高了廠商的進入門檻。 根據Yole Developpement預估，2016年5G射頻元件市場規模約101.2億美元，在2022年將成長至227.8億美元，CAGR=14.5%，其中以交換器、濾波器、天線成長動能較強(詳見【圖三】)。 【圖三】5G射頻元件市場規模預估 而PA元件，則因廠商開始導入MMPA(Multi-mode Multi-band Power Amplifiers)技術，將多顆PA的功能整合在一顆 PA 上，大幅減少PA的使用量。以iPhone 8為例，分為Qualcomm、Intel兩個版本，其中Qualcomm版本搭載2顆PAMiD(中高頻段1顆、低頻段1顆)，1顆GSM PA。預期未來5G手機，將搭載5顆PAMiD，以及1顆GSM PAMiD。此外，因應5G基地台對於功率的要求大幅提高，PA材料將從砷化鎵轉為氮化鎵，帶動單顆PA價值提升，而非出貨量的成長。 要注意的是，大規模陣列天線技術不僅止用於5G，近期產業界也積極導入Wi-Fi領域，故IEEE下一世代標準802.11ax，與5G之間的競合，其實也非常值得期待。 而小型基地台的應用，則是因為目前毫米波基地台的傳輸距離只有約100公尺，與其說是基地台，反而比較像是Wi-Fi熱點，因此未來電信業者將大量鋪設小型基地台，提高5G網路覆蓋率。 對於微波/毫米波元件廠商來說，小型基地台的應用將是非常龐大的商機。過去微波元件只會用在基地台回傳核心網路系統(Back-haul)，但在5G時代，基地台與小型基地台之間的聯繫，甚至小型基地台與終端裝置之間的聯繫(Front-haul)，也須透過微波/毫米波，因此市場對於微波/毫米波元件需求將爆發性成長。 因此，定錨研究團隊認為，電信業者大量鋪設小型基地台，最大受惠者並不是網通模組系統廠商，而是微波、毫米波元件廠商。 總結以上，定錨研究團隊維持先前在講座上與各位分享的內容，認為昇達科、啟碁、立積，將是網通產業5G及802.11ax時代來臨的趨勢下，最有可能受惠的三家射頻元件公司，同時我們也看好PA族群，包括全新、穩懋......等公司，受惠5G時代及VCSEL消費端應用帶來的成長性。 但根據3GPP技術規劃及各國政府電信釋照的進度，電信營運商最快要在2020年才會開始進行大規模商用化，然目前市場上5G概念股評價普遍偏高，已提前反映未來利多，投資人務必留意評價風險。

上週川普簽署行政命令，美國進入「緊急狀態」，授權美國貿易部封殺「敵意企業」，隨後美國貿易部宣布將華為及旗下七十多家關係企業列入黑名單。眾多美國企業，包括Google、Intel、Xilinx、Qualcomm、Broadcom、Qorvo、Micron，以及德國Infineon，皆跟進抵制華為。 儘管中興事件讓華為提高警覺，從去年下半年開始拉高零組件庫存水位，避免斷料對營運造成嚴重衝擊；但市場仍擔憂，若Google不支援軟體，則華為手機的市場競爭力將受到嚴重衝擊，而且只要有其中一項零組件無法找到備援方案，就算其他零組件庫存水位再高，還是無法順利出貨。 定錨研究團隊評估後，認為歐美大廠抵制華為事件，對華為在光通訊、無線基地台設備的衝擊，遠大於智慧型手機。 由於光通訊、無線基地台設備，使用到的光主動元件及射頻元件，需要較高層級的化合物半導體製造技術，目前光主動元件領導廠商包括Finisar、Lumentum......等(詳見【圖一】)，射頻元件領導廠商包括Skyworks、Qorvo、Broadcom，都很可能會加入抵制行列；然中國本土化合物半導體領導廠商三安光電，至今尚未充分掌握射頻元件的製造技術，罔論層級更高的光主動元件製造技術。此外，就算三安光電有能力自製光主動元件及射頻元件，光通訊、無線通訊用化合物磊晶片，供應商主要有IQE、聯亞、全新、英特磊......等(詳見【圖二】)，是否會在美國政府施壓下加入抵制華為的行列，使三安光電無法掌握到上游料源，也是一個嚴重的問題。 【圖一】全球光主動元件主要廠商市佔率 【圖二】全球化合物磊晶片主要廠商市佔率(含光通訊、無線通訊) 此外，無線基地台使用到的FPGA晶片，專利集中在Intel(主要來自2015年併購Altera)手上，合計市佔率達90%以上，儘管中國成都華微電子號稱擁有以90nm製程量產FPGA的能力，但相較Xilinx、Intel高階產品採用TSMC 7nm、Intel 10nm，主流產品採用TSMC 16/20/28nm、Intel 14/22nm製程，技術水平差了不只一個檔次，恐怕是5~10年以上的差距，亦即華為很難找到備援供應商。 總結以上，若美系廠商全面停止向華為供貨，則在光通訊、無線基地台設備，華為幾乎不可能找到備援方案。 而智慧型手機最難克服的關鍵在於以下三點： 1. Google停止提供服務後，華為仍可使用已購買的Android系統，但不得使用Gmail、Google map......等App服務。 無法使用最新版Android系統，感覺不是什麼大問題，畢竟站長平常使用手機的習慣，就算手機跳出系統更新的通知，我也不見得會第一時間就立刻更新......。有時候，更新對消費者來說是個陣痛期，想一下Windows、Office每次更新時的感受。 不能使用Google提供的App服務，這點在中國市場不是什麼大問題，因為這些App服務在中國市場本來就不能用；對新興市場消費者來說，使用Google或百度服務的差異或許也有限，但不可避免會有一些負面影響；衝擊最大的還是在歐洲市場，至於美國市場華為本來就沒有進入。 觀察重點在於，華為能否運用已購買的Android程式碼，以及公開的資源為基礎，發展出自己的作業系統，當然這項任務並不容易，過去許多智慧型手機領導品牌，包括Samsung、HTC，都在自行研發作業系統這關鍛羽而歸。 2. 濾波器及射頻元件 目前SAW濾波器主要由日系廠商掌握(詳見【圖三】)，BAW濾波器主要由Broadcom、Qorvo掌握(詳見【圖四】)，目前還不確定日系廠商是否會在美國政府施壓下跟進抵制華為，但Broadcom、Qorvo都已經宣布加入抵制行列，亦即華為要取得BAW濾波器料源會非常困難。 值得一提的是，BAW濾波器主要用在2.5GHz以上的頻段，如果手機要支援5G Sub-6GHz，或是較高端的4G LTE Advanced，BAW濾波器是不可或缺的關鍵零組件。 如果華為無法取得BAW濾波器料源，強行套上SAW濾波器在高頻環境下運作，效能表現勢必會非常糟糕，亦即Braodcom、Qorvo的抵制將影響華為5G手機的研發進度。 【圖三】全球SAW濾波器主要廠商市佔率 【圖四】全球BAW濾波器主要廠商市佔率 至於砷化鎵PA，主要由Skyworks、Qorvo、Broadcom掌握(詳見【圖五】)，代工夥伴主要是穩懋、宏捷科，除Broadcom與穩懋合作較緊密之外，Skyworks、Qorvo都有自建產能。 【圖五】全球砷化鎵PA主要廠商市佔率 儘管年初傳出海思與穩懋密切合作開發PA，但初期做出來的產品效能令人擔憂，還要確保穩懋不會在美國政府施壓下加入抵制行列。 3. 確保台積電不加入抵制行列 雖然華為旗下海思有能力自製智慧型手機主晶片，但高端晶片需仰賴台積電代工，如果台積電加入抵制行列，則中國本土最強的晶圓代工業者中芯，目前能穩定量產的只有28nm製程，與台積電差距約三個世代。 儘管2017年粱孟松加入中芯後，中芯號稱將在今年量產14nm製程，但良率及功耗表現恐怕會是很大的問題，且梁孟松本身對於7nm製程的瞭解並不深(當時他已投奔Samsung)，就算中芯想要全力衝刺先進製程，梁孟松能給予的幫助恐怕也有限。 相較之下，Samsung停止向華為供應記憶體，反而是比較小的問題，畢竟長江存儲已經有能力量產32層3D NAND Flash，並在今年底小規模量產64層3D NAND Flash，中國本土記憶體模組廠也開始推出採用長江存儲料源的SSD，與國際大廠的差距相對較小。 若華為能克服以上三項關鍵問題，則較有機會在智慧型手機市場穩固市佔率，但難度顯然相當高。由於華為目前手中庫存高達將近一年，我們認為，就算華為沒辦法克服以上三項關鍵問題，影響也要到2020年以後才會開始發酵。 如果華為智慧型手機市佔率下滑，則Samsung勢必為最大受惠者，假如Oppo、Vivo沒有成為下一波制裁黑名單，也有機會受惠。 另外，由於華為是目前Android手機創新的領導品牌，若市佔率下滑，將對以下幾個重要設計趨勢造成影響： 1. 屏下指紋辨識 目前華為屏下指紋辨識主要採用匯頂的解決方案，而Samsung則是採用神盾的解決方案，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，對神盾相對有利。 但神盾近期供貨Samsung Galaxy A系列的產品，效能表現並不理想，且當初Samsung不採用匯頂的解決方案，主要是因為匯頂掌握陸系品牌訂單，價格非常硬，神盾以低於匯頂1~2美元的報價搶單。若匯頂來自華為的訂單減少，有可能會以更積極的報價爭取Samsung採用，Samsung必定樂於將匯頂納入second-source，讓兩家供應商互相砍價。 因此，華為市佔率下滑對神盾的影響，我們評估為中立，因為新增的出貨量不見得採用神盾的解決方案。 2. TDDI、COF封裝 華為無疑是最積極導入TDDI及COF封裝的業者，主要採用聯詠、敦泰的解決方案，而Samsung則是意圖將AMOLED導入中高階手機，對於導入TDDI及COF封裝的態度勢必沒有華為積極，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，則不利TDDI、COF封裝趨勢延續。 此外，敦泰將在2019Q3推出COG+MUX6新產品，聯詠也將在2019Q4跟進，儘管COF Tape廠商仍高喊缺貨，並表示將在2019年5月底調漲報價，但這項趨勢的持續性仍令人存疑，缺貨的現象也很可能是華為拉高零組件庫存的行為產生over-booking的假象，一但趨勢逆轉，可回顧2018年的被動元件、矽晶圓產業。 要特別留意的是，南茂賣出易華電持股絕對是關鍵資訊，雖然公司表示僅為財務操作，但各位可以回想一下，去年國巨與陳泰銘前妻，以及嘉聯益與可成，他們是怎麼說？不過，近日市場謠傳易華電2019年EPS 8元(前次謠傳10元)、2020年EPS 15元，雖然我們對這個假設沒什麼信心，但顯然市場有人想要再拉高一波，股價跌深不宜追空。 再往更深一層思考，聯詠、敦泰近期發展的OLED DDI，主要客戶必然是陸系品牌，因為Samsung會採用自製的OLED DDI，不會向聯詠、敦泰大量採購。 因此，華為市佔率下滑對聯詠、敦泰的影響，必然是偏向負面的，不論是TDDI+COF、OLED DDI都相當不利，也不利下游頎邦、南茂的接單，因Samsung的DDI通常是以自家產能封測。 3. 光學鏡頭 大立光對華為的營收曝險約在20~25%，儘管Samsung也是大立光的客戶，但營收佔比相對較低，若華為市佔率下滑、由Samsung填補，對大立光仍是弊大於利。此外，華為也是在多鏡頭趨勢下最積極的公司，近期發表的P30 Pro相機規格遠超過同業水平，甚至2019下半年發表的iPhone XI都不見得跟得上。 因此，華為市佔率下滑對大立光的影響，必然是偏向負面的，除非華為流失的市佔率多數由Apple填補(機率較低)。 4. 5G手機 儘管華為有能力設計5G主晶片，卻沒有良好的射頻晶片解決方案，若被歐美廠商抵制，華為5G手機的研發進度勢必會放緩。 由於目前5G手機還在發展初期，華為的出貨量並沒有顯著意義，將輕易被其他品牌填補，因此對供應鏈的影響不大。

隨著海運傳統旺季來臨，遠洋線運價觸底反彈，帶動貨櫃航運族群股價走強。過去一段時間，貨櫃航運業歷經破產及整併潮，產業秩序逐漸恢復穩定，但未來前景如何？我們從四大面向來觀察。 1. 全球二十大航商持續整併 2016年以來發生的重大破產及整併案如下： A. 中國遠洋併購中國海運。 B. 達飛航運 (MSC) 併購東方海皇及美國總統輪船 (APL)。 C. 韓進海運破產。 D. 赫伯羅特 (Hapag-Lloyd) 併購阿拉伯輪船 (UASC)。 預計未來一年內完成的重大整併案如下： E. 日本川崎汽船 (K. Line)、商船三井 (MOL)、日本郵船 (NYK Line) 三合一。 F. 馬士基 (APM-Maersk) 併購漢堡南美 (Hamburg Süd Group)。 歷經這波整併潮後，全球20大航商，將整併成13家，產業型態更趨近於寡佔市場。 2. 航商合組新聯盟 除了整併潮之外，航商也積極合組聯盟，希望能聯合控制運能，在2017年正式實施的三大聯盟，包括The Alliance、OCEAN、2M，合計市佔率達75.7% (詳見【表一】)，其中OCEAN在美洲線市佔率較高，2M則是在歐洲線擁有優勢。 【表一】貨櫃航運三大聯盟 3. 未交付船舶訂單佔總運力比例持續下滑 過去幾年，航商大量建造新船舶，導致產業運力過剩的問題，似乎逐漸緩解。根據市調機構Alphaliner統計，截至2017年7月8日，全球20大航商 (整併後為16家) 合計運能約1,774萬TEU，未交付船舶則有162萬TEU，佔比僅9.2%，較過去幾年大幅下滑 (詳見【圖一】)。 【圖一】二十大航商未交付船舶佔總運能比例 (單位：1,000 TEU) 4. Alphaliner上修2017年海運需求成長率 由於海運價格持續下跌，相較空運、鐵路，更具成本優勢，加上近年全球經濟表現溫和，終端市場需求並沒有特別強勁，廠商在沒有快速補貨的壓力下，更願意選擇以海運來運送貨物。 因此，市調機構Alphaliner在2017年5月，上修海運需求成長率至4.6%，並下修海運供給成長率至3%，為2011年以來，需求成長率再度大於供給成長率 (詳見【圖二】)。 【圖二】全球海運供需成長率 定錨觀點 今年初以來，因部份新船舶交付時程遞延，運能供需吃緊，遠洋線裝載率維持高檔，隨著海運旺季來臨，航商確實在醞釀調漲運價。 但各大航商手上仍有不少未交付船舶，儘管未交付船舶佔總運能比例下滑，絕對數字還是偏高，依然是不可輕忽的潛在風險，投資人應持續留意遠洋線裝載率，以及新船舶交付動態。

近年台積電持續推動供應鏈在地化，在烏俄戰爭後，全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題，導致氖氣價格大幅飆升，更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構，矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%，化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高，卻是攸關製程良率的重要一環，2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件，導致10萬片晶圓報廢，損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級，難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」，以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」，越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段，會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】)，目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體，主要是由海外廠商供應，例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide)，光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont)，研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程： 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜，需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4)；如果是先進製程，對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高，會需要使用矽乙烷((Si2H6)，產品單價是矽甲烷的100倍；而未來更尖端的製程，有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8)，產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後，仍會有一些氣體殘留在設備中，此時需要F2、N2進行清潔，確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程： 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面，塗佈一層光阻劑，再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面，最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點，將使用不同波長的深紫外光，也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質，主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內，氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損，而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質，導致純度降低，每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分，可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix)，在烏俄戰爭前，烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後，全球電子級氖混氣價格大漲數十倍，主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低，比起停產的損失，廠商更願意高價收購，以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案，但將會導致設備腔體加速耗損，考量設備折舊成本昂貴，這個方案只能作為暫時性替代，無法成為主流。 然而，近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響，電子級氖混氣價格已大幅回落，短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程： 根據微影製程所繪製的電路圖，用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體，將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體，多數是由海外廠商供應，但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程，再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程，或是透過代理商銷售，故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求；此外，許多本土供應鏈，也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體，受惠於台積電推動供應鏈本土化，供貨比重逐漸提升，也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展，更值得持續追蹤。