战略性新兴产业代表了新一轮科技革命和产业变革的方向，是国家培育发展新动能、打造未来新优势的关键领域，受到党中央高度重视。中国联通聚焦战略性新兴产业重点领域，打造科技创新新引擎，促进产业链生态战略合作，积极推进“战新”产业布局发展。本期战新产业系列洞察之RedCap篇，我们将为大家带来该篇的第七期——RedCap芯片国产化进程。
芯片产业链主要构成
在讲解RedCap芯片国产化进程之前，我们先来了解一下芯片产业链的主要构成。它可以分为三个部分：上游、中游和下游。
上游：主要包括半导体材料和半导体设备。半导体材料是晶圆制造与芯片封装的关键基础，包括硅片、光刻胶、溅射靶材、电子特气等。半导体设备则包括用于生产芯片的各类设备，如单晶炉、光刻机、刻蚀设备、薄膜沉积设备、抛光设备等。
中游：涉及芯片的设计、制造和封测。芯片设计是指根据需求进行逻辑设计和规则制定，确定器件结构、工艺方案等。芯片制造是将设计好的电路图移植到晶圆上并实现预定的芯片功能的过程。芯片封测则是完成对芯片的封装和性能、功能测试，确保芯片电路与外部器件实现电气连接，并符合要求。
在这里为大家介绍一下芯片的生产模式，它可分别为IDM模式和Fabless模式。IDM模式（Integrated Device Manufacture垂直整合制造模式）包括芯片的设计、生产、封装和检测所有流程。Fabless模式是指半导体公司没有自己的生产制造晶圆工厂，它们将设计技术和知识产权交付给专门的晶圆代工厂来制造半导体芯片的一种商业模式。这种模式允许半导体公司更专注于提高设计能力和产品性能，同时减少设备和固定成本，降低技术风险，并利用全球范围内的优质资源。目前全球只有英特尔、三星等少数几家企业可以独立完成设计、制造和封测所有程序。
下游：指的是芯片的应用领域，该领域非常广泛，包括手机、PC、服务器、通信、云计算、汽车电子、工业、消费电子、医疗器械、智慧医疗、智能穿戴、智能手机、智能机器人和无人驾驶等。
整个芯片产业链是一个高度专业化和分工明确的体系，每个环节都对最终产品的性能和质量有着重要的影响。
RedCap芯片组成
对于RedCap芯片这类移动通信芯片来说，它包括四大模块，即基带、射频收发机、射频前端以及天线。领先的芯片设计企业为了减小芯片面积、降低芯片成本和功耗，提升终端产品竞争力，通常采用同一工艺制程将基带芯片和射频收发机、甚至存储等集成为单芯片SoC。下面我们一起了解下这些模块都是用来做什么的：
●基带芯片：将数字信号进行信道编解码以及调制解调。
●射频收发机：将基带信号转换为射频信号。
● 射频前端：实现信号的发送和接收，包括过滤、放大、调谐和转换等功能。
●天线：接收和发射无线电信号。
主要环节国产化情况
这部分我们将为大家介绍RedCap基带和射频收发机芯片，以及射频前端芯片的国产化情况。
首先我们来看RedCap基带和射频收发机芯片。国产化厂商从 4G 时代起在蜂窝物联芯片市场开始积累，技术不断进步且产品日益成熟，在全球蜂窝物联网模块市场已展现出较强竞争力，部分厂商出货量表现出色，市场份额也有所提升，但与高通等国际巨头相比，国产化RedCap芯片在全球整体市场份额上仍存在差距，尤其在高端市场及部分应用场景中份额有限。这是由于RedCap属于5G技术，而5G协议要同时兼顾NR和LTE，复杂程度比较高，基带芯片研发难度大，周期久，而且投资高，如果芯片发布后不能获得足够的市场份额，基本上都会亏损。即使芯片性能做到了领先，如果成本不能足够低，依然无法做到市场领先。此外，以高通为代表的国外芯片厂商拥有大量WCDMA、LTE和5G等无线通信技术的标准必要专利。在芯片市场，国产厂家想要分一杯羹始终无法绕过专利的保护范围。
即使困难重重，国产化厂商及国内通信运营商依然在奋力前行。目前，国产RedCap芯片厂家已多达十几家，其中部分厂家已具备规模出货量。中国联通目前已组织翱捷科技、展锐等6家国产化厂商完成了RedCap现网端网验证，极大推动了RedCap国产化芯片产业成熟。
再来看射频前端芯片的市场情况。目前，射频前端全球市场由国外龙头主导，国内企业正加速崛起。国内领先企业在各个分立器件及射频模组上均有布局。国内企业在射频开关和低噪声放大器领域已技术比较成熟，但在高端滤波器领域，国外企业仍占据主导地位。对于RedCap射频前端，国内厂商可实现全面可替代，但在性能方面还有待提升。
其他支撑产业国产化情况
这部分我们以芯片 IP和制造封装材料的市场情况为例为大家介绍。
首先是芯片 IP 。在芯片设计中，IP 是 Intellectual Property （知识产权）的缩写。它指的是在芯片设计过程中，可以被授权或复用的设计模块或组件。这些IP通常是经过验证的硬件设计块，比如处理器核心、存储器控制器、接口模块等，能够加速芯片的开发过程，减少设计周期。目前，全球主流芯片IP厂商为美企英特尔X86（基本不对外授权）和英企ARM，以及广泛应用于通信领域的IP厂商CEVA等。当前中国国内芯片IP市场中，近年来，RSIC-V新兴的芯片架构已经在低功耗、低复杂度的芯片设计中开始广泛采用，但是用于5G RedCap等高复杂度的芯片设计上仍然无法满足要求。虽然国内5G人才队伍在不断成长、5G研发经验也在不断积累，但目前用于RedCap芯片设计的IP仍然无法实现全国产化，另外在应用处理器IP方面的国产化也还有待突破。整体来看，国产芯片IP高度依赖进口，国产化迫在眉睫。
再来看制造及封装材料市场情况。全球晶圆制造材料主要包括硅片、电子气体、掩膜版、光刻胶等。全球封装材料主要包括封装基板、引线框架、键合丝等。中国国产化半导体材料历经多年发展，已经基本实现了重点材料领域的布局或量产，但产品整体仍然以中低端为主，高端材料依然被海外厂商主导，并且在产能及市场规模方面与海外厂商也有较大差距。
总结
芯片产业是我国国产化实力最强的产业之一。RedCap芯片作为移动通信芯片产品代表，在芯片设计和晶圆代工及封测方面基本具备全国产化条件；在EDA工具、封装材料、制造及封装设备等方面的国产化仍需突破。唯有持续加大研发投入、促进产学研协同创新、优化产业生态环境，才能逐步攻克难关，实现移动通信芯片产业全链条的国产化崛起。
0 条