回看天鹅奖：从关键器件到产业生态，中国5G手机设计还缺什么？

2019中国手机创新周暨第七届中国手机设计大赛已经落下帷幕，共有多件与5G相关的作品获得了天鹅奖和单项奖，给中国2019年5G终端的发展做了最好注脚，但是透过这届大赛，也应看到中国5G手机的创新设计还有很大的进步空间。

据统计，今年前9个月，中国手机市场总体出货量达到2.87亿部，其中5G手机出货量达到78.7万部，上市的5G手机新机型达到了18款。从这组数据看得出来，今年前9个月5G手机出货量占比不到0.5%，那么除了5G商用刚刚起步，网络覆盖尚未完全之外，中国5G手机设计创新本身还缺什么?

第一，在半导体芯片集成、材料制备、制程工艺等方面的关键技术依然面临发展瓶颈。

在芯片集成层面，《通信产业报》全媒体与赛迪智库联合发布的《5G终端产业白皮书》指出，5G基带芯片与处理器、射频前端电路的整体集成度不高，分散的器件挤压了终端设备本并不宽裕的物理空间，并且较低的集成度会产生更大的功耗从而降低设备续航时间。

在半导体芯片材料方面，以氮化镓(GaN)为代表的氮化物材料与器件性能优异，是固态照明、电力电子、微波射频、航空航天器件的“核芯”，对我国的国民经济与国防建设至关重要。

然而，在日前召开的2019中国5G终端创新峰会暨第七届中国手机设计大赛天鹅奖颁奖礼上，华南理工大学教授、河源众拓光电技术公司总经理李国强表示，III族氮化物的衬底材料选择少、生长温度高，因此高质量材料生长困难。同时，材料与器件的结构复杂，器件能量转化效率有待进一步提升。

而在半导体芯片在制程工艺方面，深圳市汇芯通信技术有限公司首席架构师樊永辉表示，中国缺乏先进成熟的半导体制造工艺，整体落后于世界先进水平两代以上。

据了解，目前世界上已商用的最先进的制程工艺为7nm，有实力的大厂已开始转向3nm制程工艺的研发。而国内的14nm制程工艺才刚刚商用，下一代制程工艺，比如10nm的研发工作尚未正式启动。

第二，中高频器件发展存在滞后，特别是5G高端滤波器面临国外在相关领域中严密的专利布局和技术封锁，尚不能完全实现国产化。

5G使用的频率较高，5G设备还要向下兼容2G/3G/4G网络，因此必须采用新型滤波器才能很好地支持5G网络部署。李国强表示，目前这种新型FBAR滤波器，只有美国公司能够制造，占据全球90%以上市场份额，且垄断了所有技术专利，导致我国无法沿用原技术路线来生产制造这类滤波器。

与此同时，在《5G终端产业白皮书》中还指出，我国目前通信射频器件主要是面向2G/3G/4G的中低端产品，在高频电路等基础领域的积累薄弱，在高频硅基集成芯片等前沿领域缺乏布局，难以有效支撑中高频器件技术的创新发展。

第三，产业上下游协同不足，缺乏长期有效的协同合作机制，器件企业与整机设备企业间未形成密切合作、互利共赢的生态体系。樊永辉指出，芯片和器件研发生产投入大，没有整机设备企业的支持，很难市场化。

事实上，从国内智能终端产业布局来看，高端元器件领域，情况基本属实。以SoC芯片为例，高通骁龙系列芯片覆盖了国内大部分高、中、低端终端市场，华为海思麒麟系列仅有华为、荣耀两大品牌终端搭载，国内其他厂商的芯片很难成为主流，且这种趋势在5G终端发展初期依然没有大的改观。

不过，中低端元器件市场基本已由国产厂商占据，比如扬声器、话筒、摄像头模组等领域形成了一定的产业优势。显然，中国智能手机产业链由中低端向高端发展任重道远。

第四，手机终端应用处于商业探索阶段。目前5G终端有强大吸引力应用偏少，杀手级应用有待培育。

赛迪智库电子信息产业研究所副所长陆峰指出，5G商用初期主要提供增强型移动宽带服务，但需要借助5G大带宽特性的超高清视频、虚拟现实等领域内容制作、分发能力较弱，并未形成足够的市场影响力。

不仅如此，面向超可靠低时延和海量连接的应用场景的5G独立组网尚未完成，终端生态商用化发展还需要等待网络完善。

正视差距，才能有不断突破进取的动力，中国5G终端产业链生态企业正在奋起直追，不仅积极参与5G白皮书的撰写工作和相关技术的研发工作，而且也在积极参与5G国际标准的制定，在3GPP组织提交了上千件技术提案，影响力在全球名列前茅。

不仅如此，主管部门也将继续营造宽松有度、兼容并包的环境，推动产业实现高质量发展。一是着力突破核心技术瓶颈，二是加强5G终端创新和应用推广，三是提升产业链协同创新能力，四是构建产业开放合作新局面。

通过有效的产业扶持政策，以及产业链企业协同合作，相信中国5G手机设计创新能够有新的突破，5G终端产业有根大的发展，助力制造强国、网络强国和数字中国建设。

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文 / 手机设计大赛特约记者 高超
编辑/ 周腾