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證券研究報(bào)告公司深度報(bào)告高通:無線通信巨頭,AI大模型時(shí)代端側(cè)芯片引領(lǐng)者發(fā)布日期:2023年4月17日核心觀點(diǎn)
核心觀點(diǎn):當(dāng)前,高通不僅是一家通信技術(shù)公司,而是一家集成通信連接能力、高性能低功耗芯片設(shè)計(jì)能力與AI能力的AIoT企業(yè):高通依靠在無線通信領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累打造了堅(jiān)實(shí)的專利壁壘;在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,高性能低功耗計(jì)算能力領(lǐng)先,并轉(zhuǎn)向直接基于ARM指令集設(shè)計(jì)的芯片;在AI領(lǐng)域有較多技術(shù)積累,AI引擎支撐上層芯片算力,推出AI棧實(shí)現(xiàn)AI能力復(fù)用,能讓手機(jī)芯片支持Transformer模型、在手機(jī)端運(yùn)行AI畫圖大模型。此外,高通通過打造統(tǒng)一技術(shù)路線圖,發(fā)展多元化業(yè)務(wù),在汽車、物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙等領(lǐng)域?qū)ふ倚碌某雎?,?031年,公司潛在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7000億美元。
手機(jī):高通發(fā)家于無線通信技術(shù),掌握2G/3G/4G/5G通信技術(shù),基帶芯片與聯(lián)發(fā)科、三星等形成寡頭壟斷格局,在高端基帶芯片形成專利壁壘。高通全面掌握5G射頻前端,智能手機(jī)射頻前端市場(chǎng)份額領(lǐng)先,銷售方案為“基帶芯片+射頻前端+毫米波”捆綁策略。未來增長(zhǎng)在于5G手機(jī)滲透率提升帶動(dòng)高端手機(jī)芯片需求,高通市場(chǎng)份額進(jìn)一步提升。
汽車:高通打造驍龍數(shù)字底盤,涵蓋車聯(lián)網(wǎng)、座艙、自駕、車對(duì)云服務(wù)。高通擁有業(yè)界領(lǐng)先的座艙芯片設(shè)計(jì)能力,8155芯片是當(dāng)前中高端汽車主流座艙芯片選擇,新一代8295也已定點(diǎn)蔚小理、廣汽等廠商。自駕方面,高通發(fā)布驍龍ride平臺(tái),集成SoC芯片、視覺系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛棧等,具備定制化與靈活性。受益于汽車智能化,公司汽車業(yè)務(wù)有望快速發(fā)展。
物聯(lián)網(wǎng):高通蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊芯片市占率全球第一,應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋零售、醫(yī)療、工業(yè)手持設(shè)備、物流倉儲(chǔ)管理等。全球蜂窩通信模組將繼續(xù)維持高景氣度,疊加下游物聯(lián)網(wǎng)模組廠商庫存水平好轉(zhuǎn),公司物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)預(yù)計(jì)回暖。元宇宙方面,高通發(fā)布多款XR設(shè)備專用芯片,并與Meta展開深度合作,隨著23年VR設(shè)備銷售恢復(fù),高通該領(lǐng)域業(yè)務(wù)也將迎來進(jìn)一步進(jìn)展。手機(jī)業(yè)務(wù)現(xiàn)況:智能手機(jī)需求疲軟,靜待市場(chǎng)增速拐點(diǎn)
消費(fèi)電子行業(yè)需求疲軟,導(dǎo)致庫存增加,當(dāng)前高通庫存處于歷史高位。22Q4高通存貨為63.41億美元,公司預(yù)計(jì)整個(gè)2023年上半年庫存都將維持較高水平,2023年整個(gè)手機(jī)行業(yè),包括手機(jī)芯片行業(yè)景氣度依舊疲軟。2022財(cái)年公司現(xiàn)金及現(xiàn)金等價(jià)物減少,主要與收購Arriver公司的相關(guān)開支有關(guān),應(yīng)收賬款增加主要是貿(mào)易/扣除壞賬準(zhǔn)備金所致。
我們計(jì)算出全球智能手機(jī)芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模在2022-2025年分別為440.17、386.08、411.82、420.24億美元,同比分別增長(zhǎng)12.81%、-8.86%、3.68%、2.04%。高通占據(jù)全球手機(jī)芯片市場(chǎng)規(guī)模份額近五成,隨著5G手機(jī)滲透率提升,高通占比將進(jìn)一步提高,預(yù)計(jì)2023年高通手機(jī)業(yè)務(wù)將承壓,2024年恢復(fù)。手機(jī)市場(chǎng)疲軟無法支撐高通未來的高增長(zhǎng),高通開始在汽車與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中尋找新出路。圖表:全球智能手機(jī)芯片規(guī)模圖表:高通存貨/現(xiàn)金/應(yīng)收賬款情況(億美元)存貨現(xiàn)金及現(xiàn)金等價(jià)物應(yīng)收賬款202113.5540%2022E12.8760%2023E12.7465%2024E12.8775%2025E13.3285%120100806040200全球智能手機(jī)出貨量(a)5G銷售滲透率(b)5G手機(jī)出貨量(a*b)5.42457.72458.28389.653811.32355G手機(jī)芯片均價(jià)(c)4G手機(jī)芯片均價(jià)(d)1818161412全球智能手機(jī)芯片規(guī)模(a*b*c+(a-a*b)*d)全球智能手機(jī)芯片規(guī)模增速390.18440.1712.81%386.08-8.68%411.823.68%420.242.04%19Q4
20Q1
20Q2
20Q3
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21Q1
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22Q1
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22Q4資料:IDC,Strategy
analytics,中信建投資料:Bloomberg,中信建投潛在市場(chǎng)十年七倍,統(tǒng)一技術(shù)路線打造下一個(gè)快速增長(zhǎng)期統(tǒng)一技術(shù)路線歷史積淀的3G/4G/5G自研CPU架構(gòu)迭代8個(gè)版本的AIEngine終端側(cè)/邊緣側(cè)AI核心優(yōu)勢(shì)連接能力高性能低功耗計(jì)算賦能出售芯片,收取基帶專利費(fèi)用QTL業(yè)務(wù)QCT業(yè)務(wù)戰(zhàn)略投資手機(jī)射頻前端物聯(lián)網(wǎng)汽車基帶+射頻前端捆綁銷售,帶動(dòng)射頻前端市場(chǎng)份額提升來自三大核心能力遷移XR、工業(yè)、邊緣計(jì)算下游快速放量。來自三大核心能力遷移4G
升
級(jí)
為
5G
,單機(jī)ASP值提升;高端機(jī)份額提升座艙、自動(dòng)駕駛持續(xù)放量拓展到PC、服務(wù)器等領(lǐng)域2021年潛在市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)張2031年1000億美元7000億美元業(yè)務(wù)亮點(diǎn)與投資機(jī)會(huì)市占率全球第一2021年發(fā)布七款I(lǐng)oT領(lǐng)域芯片SoC芯片物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域制造業(yè)份額大無線技術(shù)領(lǐng)先性能絕對(duì)領(lǐng)先市占率高C-V2X固定無線接入Wi-Fi7技術(shù)Wi-Fi工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)5G射頻前端市占率提升中高端標(biāo)配手持設(shè)備、倉儲(chǔ)管理、零售8155連接技術(shù)蜂窩基帶智能座艙24年商用5G
RAN8295主打低功耗優(yōu)勢(shì)物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)C-V2X與智能座艙共同支撐自動(dòng)駕駛汽車電子Cloud
AI
100邊緣計(jì)算高通業(yè)務(wù)多元化戰(zhàn)略SoC配備9000PC收購NUVIA驍龍Ride平臺(tái)視覺系統(tǒng)自動(dòng)駕駛收購ArriverOryon芯片PC
on
Arm公司汽車業(yè)務(wù)訂單總估值達(dá)300億美元;到
2030
年,汽車駕駛棧發(fā)展趨勢(shì)服務(wù)器芯片和許可的潛在市場(chǎng)總額將可擴(kuò)展與高度靈活對(duì)標(biāo)英偉達(dá)Thor達(dá)到
1000
億美元。Ride
FlexVR市場(chǎng)復(fù)蘇汽車業(yè)務(wù)的收入2026
年增至40
億美元,到
2031
年超過
90億美元。艙駕融合與Meta合作元宇宙Meta市占率第一驍龍汽車數(shù)字底盤目
錄一、高通基本面情況二、高通三大核心優(yōu)勢(shì)三、手機(jī)、基帶、射頻前端等業(yè)務(wù)發(fā)展情況四、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)發(fā)展情況五、盈利預(yù)測(cè)公司以無線通信技術(shù)起家,目前聚焦于芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域
高通是全球移動(dòng)設(shè)備及其他無線產(chǎn)品基礎(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者。公司成立于1985年,因CDMA技術(shù)聞名,是世界領(lǐng)先的無線技術(shù)公司。公司于1991年在納斯達(dá)克上市,代碼為QCOM。
1999年起,公司逐步剝離手機(jī)研發(fā)和系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù),專注于半導(dǎo)體芯片技術(shù)。2007年,公司超越德州儀器,成為全球第一大無線芯片供應(yīng)商。公司業(yè)務(wù)涵蓋技術(shù)領(lǐng)先的3G、4G、5G芯片組、系統(tǒng)軟件以及開發(fā)工具/產(chǎn)品,還有技術(shù)許可的授予。應(yīng)用領(lǐng)域包括手機(jī)、汽車、移動(dòng)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)。圖表:高通發(fā)展歷程以無線通信技術(shù)服務(wù)起家放棄基站與手機(jī)業(yè)務(wù),專注于專利與芯片技術(shù)19851989199119941999200220032005高通公司成立,為無線通訊業(yè)提供項(xiàng)目研究、開發(fā)服務(wù)推出用于無線和數(shù)據(jù)產(chǎn)品的碼分多址(CDMA)技術(shù)出售手機(jī)研發(fā)和系統(tǒng)設(shè)備業(yè)務(wù),專注于半導(dǎo)體芯片和技術(shù)高通在美國(guó)納斯達(dá)克上市,代碼為QCOM成立QPE部門,推出第一款CDMAone手機(jī)中國(guó)聯(lián)通開始商用CDMA技術(shù)在18個(gè)國(guó)家推出3GCDMA2000收購FlarionTechnologies持續(xù)發(fā)力汽車/物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域重點(diǎn)擴(kuò)展到汽車無線技術(shù)、可穿戴設(shè)備等新市場(chǎng)2005年起重心集中物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目20222021201820172016201420112007宣布啟動(dòng)收購恩智浦半導(dǎo)體,2018年宣布中止收購收購網(wǎng)絡(luò)通訊芯片設(shè)計(jì)巨頭Atheros(創(chuàng)銳訊)推出第一代驍龍SoC;成為全球第一大無線芯片供應(yīng)商收購輔助駕駛系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛軟件品牌Arriver發(fā)布兼容5GmmWave和sub-6GHz
RF模塊和TDK宣布成立合資公司RF360推出驍龍210,提供3G/4GLTE和雙卡收購芯片初創(chuàng)公司Nuvia資料:高通,中信建投高通主要業(yè)務(wù)
公司業(yè)務(wù)主要包括四部分,分別為QCT(高通CDMA技術(shù))業(yè)務(wù)、QTL(高通技術(shù)授權(quán))業(yè)務(wù)、QSI(高通戰(zhàn)略投資)業(yè)務(wù)、調(diào)節(jié)項(xiàng)目。公司主要通過QCT半導(dǎo)體部門和QTL技術(shù)許可部門開展業(yè)務(wù),通過QSI部門進(jìn)行戰(zhàn)略投資。圖表:高通業(yè)務(wù)單元QualcommBusinessUnit2022財(cái)年0.1%QSI85.2%0.3%調(diào)整項(xiàng)目14.4%QCTQTL用于智能手機(jī)領(lǐng)域的芯片產(chǎn)品,SoC+基帶66.3%10.0%智能手機(jī)射頻前端汽車4G、5G
sub-6和
5G毫米波RFFE產(chǎn)品以授予許可或其他方式提供使用高通部分知識(shí)產(chǎn)權(quán)組合的權(quán)利,主要指不包含于QCT、QTL、QSI業(yè)務(wù)的其他業(yè)務(wù)營(yíng)收收入進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)戰(zhàn)略投資連接、數(shù)字駕駛艙和高級(jí)駕駛員輔助和自動(dòng)駕駛4.3%包括消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)和邊緣網(wǎng)聯(lián)19.4%物聯(lián)網(wǎng)資料:高通,中信建投安蒙就任高通新總裁,定義未來發(fā)展方向
安蒙出任新總裁,定義未來發(fā)展方向。2021年7月,安蒙就任高通第4任CEO,將繼續(xù)堅(jiān)持研發(fā)具有變革性的領(lǐng)先技術(shù)。和前任CEO相比,技術(shù)出身的安蒙將更專注于技術(shù)創(chuàng)新:進(jìn)入高通后,安蒙一直從事技術(shù)相關(guān)工作。安蒙于1995年加入高通擔(dān)任工程師,先后擔(dān)任了公司QCT產(chǎn)品管理副總裁、QCT產(chǎn)品管理高級(jí)副總裁兼QCT的聯(lián)席總裁、移動(dòng)與計(jì)算部門的聯(lián)席總裁等職務(wù)。
公司將以智能手機(jī)中積累的連接、終端側(cè)智能和高性能低功耗計(jì)算等技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),圍繞手機(jī)、汽車、IoT三大“智能網(wǎng)聯(lián)邊緣”場(chǎng)景持續(xù)擴(kuò)展“統(tǒng)一的技術(shù)路線圖”。高通的定位不再是傳統(tǒng)的通信技術(shù)公司,而是一家領(lǐng)先的AIoT公司。圖表:安蒙任職經(jīng)歷圖表:高通統(tǒng)一的技術(shù)路線圖時(shí)間經(jīng)歷工程師1995-20052005-2007領(lǐng)先的技術(shù)可擴(kuò)展到幾乎所有設(shè)備QCT產(chǎn)品管理副總裁2007-20122012-2018QCT產(chǎn)品管理高級(jí)副總裁兼QCT的聯(lián)席總裁移動(dòng)與計(jì)算部門的聯(lián)席總裁2018.01至今2021.07至今總裁CEO“開發(fā)一次
AI并讓它在多個(gè)設(shè)備上運(yùn)行的能力是高通公司對(duì)自己的獨(dú)特定位?!辟Y料:wiki,中信建投資料:高通,中信建投公司業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng)
手機(jī)從4G到5G的升級(jí)帶動(dòng)公司中高端手機(jī)芯片業(yè)務(wù)增長(zhǎng),同時(shí)公司開始完善低端手機(jī)SoC芯片布局,此外公司實(shí)施業(yè)務(wù)多元化增長(zhǎng)戰(zhàn)略,汽車與物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)明顯,使得公司近兩年業(yè)績(jī)保持高增。
公司2022財(cái)年?duì)I業(yè)總收入為442億美元,同比增長(zhǎng)32%。QCT業(yè)務(wù)營(yíng)收376.8億美元,同比增長(zhǎng)39%;QTL業(yè)務(wù)營(yíng)收63.6億美元,同比增長(zhǎng)1%。QSI業(yè)務(wù)營(yíng)收0.31億美元。公司2022財(cái)年凈利潤(rùn)129.4億美元,同比增長(zhǎng)43%。其中QCT
EBT為128.37億美元,同比+65%;QTL
EBT為46.28億美元。
23FYQ1,公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)收94.63億美元,同比增長(zhǎng)12%,其中QCT營(yíng)收79億美元,QTL營(yíng)收15億美元。23FYQ1,公司實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)22.35億美元,同比增長(zhǎng)34%。預(yù)計(jì)23FYQ2,總營(yíng)收為87-95億美元,按中值計(jì)算,環(huán)比-3.8%,同比-18.5%;QCT實(shí)現(xiàn)營(yíng)收74-80億美元,按中值計(jì)算,環(huán)比-2.5%,同比-19.0%,QTL實(shí)現(xiàn)營(yíng)收12.5-14.5億美元,按中值計(jì)算,環(huán)比-10%,同比-15.6%。圖表:高通營(yíng)業(yè)收入(億美元)及增速圖表:高通凈利潤(rùn)(億美元)及增速營(yíng)業(yè)收入同比增速凈利潤(rùn)同比增速129.3650045040035030025020050%40%30%20%10%0%140150%100%50%442335.661201008090.4379.6768.5361.090%264.87248.66
252.81235.54242.73235.3157.0552.71227.32222.9151.9843.8660-50%42.6191.21149.5731.632.4715.9240-100%-150%-200%-250%-300%-350%24.6622.35150
111.42
109.9194.6320104.181005000-20-40-60-10%-48.64資料:Bloomberg,中信建投資料:Bloomberg,中信建投QCT業(yè)務(wù)是公司最大收入
,其中手機(jī)業(yè)務(wù)占比最高
公司QCT(高通CDMA技術(shù))業(yè)務(wù)為公司最大的營(yíng)收QSI(高通戰(zhàn)略投資)業(yè)務(wù)占比為0.07%。,2022財(cái)年?duì)I收占公司總營(yíng)收的85%,QTL(高通技術(shù)授權(quán))業(yè)務(wù)占比為14%,
QCT業(yè)務(wù)中,智能手機(jī)占比超6成,物聯(lián)網(wǎng)占比約2成:22財(cái)年智能手機(jī)業(yè)務(wù)營(yíng)收250.3億美元,同比增長(zhǎng)49%,占比為66.33%,該業(yè)務(wù)上漲原因主要是5G芯片銷售量提升;射頻前端業(yè)務(wù)營(yíng)收43.3億美元,同比增長(zhǎng)4%,占比10.02%;物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)營(yíng)收69.5億美元,同比增長(zhǎng)37%,占比19.34%,主要是由于消費(fèi)、邊緣網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)產(chǎn)品的物聯(lián)網(wǎng)收入增加;汽車業(yè)務(wù)營(yíng)收13.7億美元,同比增長(zhǎng)41%,占比4.3%,主要是對(duì)數(shù)字駕駛艙產(chǎn)品的需求增加所致。圖表:高通主營(yíng)業(yè)務(wù)收入(億美元)圖表:高通QCT業(yè)務(wù)收入占比(百萬美元)智能手機(jī)射頻前端汽車物聯(lián)網(wǎng)QCT0QTLQSI高通無線和互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目調(diào)整及抵消100%80%60%40%20%0%32221100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%4205064157910442121476107317244963139915401833191516824565276797677642561132240903339116027035010464279922539571061461237377270173187172165-71655754167154598363256149657014642164065386346862013FY
2014FY
2015FY
2016FY
2017FY
2018FY
2019FY
2020FY
2021FY
2022FY
23FYQ121FYQ1
21FYQ2
21FYQ3
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22FYQ1
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22FYQ3
22FYQ4
23FYQ1-20%資料:Wind,中信建投資料:高通年報(bào),中信建投公司收入主要來自中國(guó)地區(qū),費(fèi)用率下降,凈利率逐步提升
分地區(qū)看,中國(guó)地區(qū)收入占比達(dá)74%。2022財(cái)年,高通在中國(guó)大陸地區(qū)收入為281.19億美元,占比73.73%。2018-2022財(cái)年,中國(guó)始終為第一大收入,除了2019年因中美比例有所下滑外,其余年份均保持在約60%左右的份額。
毛利率:基本穩(wěn)定,受蘋果、和解費(fèi)用影響,19、20年毛利率較高,超過60%,通常情況下,毛利率在55%左右。2022財(cái)年公司毛利率基本持平,主要是QCT毛利率增加以及利潤(rùn)率較高的QTL收入占QCT收入的比例下降。
規(guī)模效應(yīng)下,費(fèi)用率持續(xù)降低:研發(fā)費(fèi)用率基本穩(wěn)定。2022年高通研發(fā)支出81.94億美元,同比增長(zhǎng)14.19%,研發(fā)費(fèi)用率為18.54%。規(guī)模效應(yīng)下,銷售、管理費(fèi)用率持續(xù)下降,自2018年的13.14%下降至5.81%。
隨著費(fèi)用率下降,凈利率逐步提升,2022年凈利率為29.27%,維持在較高水平。圖表:高通分地區(qū)收入(百萬美元)圖表:高通費(fèi)用率情況圖表:高通毛利率及凈利率情況中國(guó)大陸韓國(guó)愛爾蘭美國(guó)其他研發(fā)費(fèi)用率利息費(fèi)用率銷售、管理費(fèi)用率凈利率毛利率64.57%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%70.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%60.67%57.51%
57.84%
57.27%29.27%26.94%537254.94%380560331754532612014064570112930.00%25.39%148224.61%24.74%23.79%316422.24%277429572400116025.00%20.00%15.00%10.00%5.00%21.38%867236818.54%296423.62%22.09%13.14%18.07%11.92%2.22%9.04%
8.81%3.38%2.58%
2.56%6.97%1.67%6.58%1.80%5.81%1.11%28119151492251214001116102018FY
2019FY
2020FY
2021FY
2022FY
23FYQ1-10.00%-20.00%-30.00%0.00%-21.40%2018FY
2019FY2020FY
2021FY2022FY資料:Bloomberg,中信建投資料:Bloomberg,中信建投資料:Bloomberg,中信建投手機(jī)需求下降導(dǎo)致公司22Q4營(yíng)收下滑,存貨高企
2022Q4(23FYQ1),公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入95億美元,同比下降11.2%,主要是手機(jī)需求下降所致。
當(dāng)前公司庫存處于較高水平,2022Q4,公司庫存69.32億美元,存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)為147.69天,處于歷史高位。隨著手機(jī)行業(yè)需求持續(xù)下降,公司預(yù)計(jì)2023年上半年渠道庫存水平依舊會(huì)保持高位,此外,物聯(lián)網(wǎng)中的多個(gè)終端行業(yè)也面臨著需求弱于預(yù)期和庫存水平上升的問題。
由于半導(dǎo)體行業(yè)需求惡化及渠道庫存增加,公司預(yù)計(jì)23年第一季度業(yè)績(jī)將有所下滑。預(yù)計(jì)23年第一季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)收87-95億美元,中值同比-18.49%,其中QCT營(yíng)收74-80億美元,中值同比-18.95%,QTL營(yíng)收12.5-14.5億美元,中值同比-15.63%。圖表:高通單季度營(yíng)收(億美元)圖表:高通存貨情況QCTQSIQTL項(xiàng)目調(diào)整及抵消設(shè)備及服務(wù)許可和特許權(quán)使用費(fèi)存貨(億美元)存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)1141121680706050403020100147.69
1601201008060402001201008060402001091510793169895151401201008018838217811579161792.4363.4184.7877.87
77.7663.2678.2645.55344974.93
73.53
74.1451145268.4866.42491060.0614.269.32119594608854.1879766563654020038.6131.33
32.284125.98
25.52
26.6823.4336381719Q4
20Q1
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20Q4
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22Q419Q4
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22Q4資料:Bloomberg,中信建投資料:Bloomberg,中信建投目
錄一、高通基本面情況二、高通三大核心優(yōu)勢(shì)三、手機(jī)、基帶、射頻前端等業(yè)務(wù)發(fā)展情況四、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)發(fā)展情況五、盈利預(yù)測(cè)高通核心優(yōu)勢(shì)概述
領(lǐng)先的通信能力:歷史積淀的3G/4G/5G基帶芯片設(shè)計(jì)能力,并將優(yōu)勢(shì)延伸至射頻前端;
低功耗、高性能計(jì)算:公司SoC芯片在低功耗領(lǐng)域具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),領(lǐng)先同行業(yè)的能耗比優(yōu)勢(shì),并將能力從手機(jī)延伸到物聯(lián)網(wǎng)和汽車等領(lǐng)域。
端側(cè)領(lǐng)先的AI能力:低功耗、大算力的AI芯片+豐富的AI引擎/軟件棧,構(gòu)筑端側(cè)領(lǐng)先的AI能力。射頻前端+基帶芯片設(shè)計(jì)能力+毫米波領(lǐng)先通信能力在2G-5G無線通信技術(shù)領(lǐng)先基帶芯片設(shè)計(jì)專利多基帶芯片份額全球第一采取基帶芯片+射頻前端+毫米波一體化銷售,未來走向集成方式毫米波技術(shù)領(lǐng)先
5G技術(shù)對(duì)射頻前端提出新要求與TDK成立合資公司RF360手機(jī)汽車物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備VR設(shè)備延伸各應(yīng)用場(chǎng)景下的AI能力復(fù)用收購NUVIA基于ARM指令集進(jìn)行設(shè)計(jì)高性能低功耗基于ARM指令集設(shè)計(jì)性能更好,蘋果推出M系列芯片三位創(chuàng)始人來自蘋果NUVIA基于ARMv9構(gòu)建CPUPhoenixPC服務(wù)器AI棧AI引擎AI推理芯片端側(cè)AI能力一次開發(fā),各端運(yùn)行。AI能力復(fù)用驍龍芯片AI能力基礎(chǔ)賦能云端邊緣計(jì)算場(chǎng)景核心優(yōu)勢(shì)一:基帶芯片是用來合成或者解碼基帶信號(hào)
基帶芯片是用來合成即將發(fā)射的基帶信號(hào),或?qū)邮盏降幕鶐盘?hào)進(jìn)行解碼。具體來說,發(fā)射時(shí),把音頻信號(hào)編譯成用來發(fā)射的基帶碼;接收時(shí),把收到的基帶碼解譯為音頻信號(hào)。同時(shí),也負(fù)責(zé)地址信息(手機(jī)號(hào)、網(wǎng)站地址)、文字信息(短訊文字、網(wǎng)站文字)、圖片信息的編譯。其主要組件為處理器和內(nèi)存。
基帶芯片可分為五個(gè)子塊:CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器和接口模塊。
CPU處理器對(duì)整個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和管理,包括定時(shí)控制、數(shù)字系統(tǒng)控制、射頻控制、省電控制和人機(jī)接口控制等;
信道編碼器主要完成業(yè)務(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等;
數(shù)字信號(hào)處理器主要用作信道均衡和語音編碼/解碼;
調(diào)制/解調(diào)器主要完成GSM系統(tǒng)所要求的高斯最小移頻鍵控(GMSK)調(diào)制/解調(diào)方式;
接口部分包括模擬接口、數(shù)字接口以及人機(jī)接口三個(gè)子塊。圖表:基帶芯片在通信領(lǐng)域的作用模擬信號(hào)->數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)->基帶信號(hào)頻帶信號(hào)采樣量化編碼加密信道編碼調(diào)制(QAM)高頻調(diào)制功率放大器濾波器天線開關(guān)AD轉(zhuǎn)換信道編碼器數(shù)字信號(hào)處理器調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器解調(diào)基帶芯片CPU處理器,進(jìn)行控制與管理信道解碼器
數(shù)字信號(hào)處理器射頻芯片射頻前端天線基站解密信道解碼低噪聲放大器濾波器天線開關(guān)解調(diào)射頻基帶資料:基帶與射頻詳細(xì)講解,中信建投核心優(yōu)勢(shì)一:基帶芯片設(shè)計(jì)涉及多方面難點(diǎn)
通信芯片構(gòu)成:標(biāo)準(zhǔn)+算法+基帶芯片+射頻芯片+物理層軟件+協(xié)議棧軟件+測(cè)試;
手機(jī)終端的核心是基帶芯片與處理器芯片,其中處理器芯片決定設(shè)備處理速度和功耗,基帶芯片決定設(shè)備通信質(zhì)量/上網(wǎng)速度;
基帶芯片設(shè)計(jì)難點(diǎn):
1)全模(2G/3G/4G/5G,TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、CDMA、WCDMA、GSM)+全頻段+兼容不同設(shè)備廠商;
2)系統(tǒng)散熱、架構(gòu)和高速率低時(shí)延;
3)高通、的專利壁壘。
每一種通信模式從研發(fā)到穩(wěn)定需要5年;圖表:基帶芯片硬件架構(gòu)圖表:基帶芯片軟件架構(gòu)資料:云腦智庫,中信建投核心優(yōu)勢(shì)一:高通在基帶芯片領(lǐng)域份額遙遙領(lǐng)先
高通基帶芯片全球份額第一:TechInsights的研究報(bào)告指出,2022Q3高通、聯(lián)發(fā)科、三星LSI、紫光展銳和英特爾在基帶芯片市場(chǎng)收入份額排名前五。然而,由于智能手機(jī)需求減少和物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)疲軟,基帶芯片出貨量同比下降15%。高通擴(kuò)大了其基帶芯片收入份額的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),以62%的收益份額排名第一,其次是聯(lián)發(fā)科(26%)和三星LSI(6%)。
在5G基帶芯片方面,高通出貨量遙遙領(lǐng)先。根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù),2021Q4高通全球5G基帶芯片出貨量占比為76%,份額占比第二的聯(lián)發(fā)科占比18%,三星占據(jù)了4%的市場(chǎng)。
2023年2月,公司發(fā)布5G基帶芯片X75,全球首款5G
Advanced-ready基帶產(chǎn)品,預(yù)計(jì)將由驍龍8
Gen
3首發(fā)。圖表:高通5G基帶芯片圖表:2022Q3全球蜂窩基帶芯片市場(chǎng)收入份額圖表:2021Q4全球5G基帶芯片市場(chǎng)出貨量份額芯片名稱芯片制程集成方式發(fā)布時(shí)間商用時(shí)間支持頻段高通聯(lián)發(fā)科三星其他高通
聯(lián)發(fā)科
三星
其他2023年2月Sub-6GHz/毫米波段/毫米波-Sub-6GHz聚合X75X70X65X62X60X55X53X52X51X5020232023202220222021202020212019202020184nmSoCSoCSoCSoCSoC外掛SoCSoCSoC外掛2022年2月Sub-6GHz/毫米波段/毫米波-Sub-6GHz聚合4nm4nm4nm5nm7nm-2021年2月Sub-6GHz/毫米波段/毫米波-Sub-6GHz聚合4%2%5.4%6.1%2021年2月Sub-6GHz/毫米波段/毫米波-Sub-6GHz聚合18%2020年2月Sub-6GHz/毫米波段Sub-6GHz/毫米波段Sub-6GHz26.1%2019年2月62.3%76%2021年3月2019年12月7nm-Sub-6GHz/毫米波段Sub-6GHz/毫米波段Sub-6GHz/毫米波段2020年6月2016年10月10nm注:基帶芯片廣泛應(yīng)用在各類消費(fèi)電子、車載設(shè)備、物聯(lián)設(shè)備中資料:高通官網(wǎng),中信建投資料:TechInsights,Counterpoint,中信建投核心優(yōu)勢(shì)一:高通全面掌握5G射頻前端
射頻前端是將數(shù)字信號(hào)向無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)部件,也是無線通信系統(tǒng)的核心組件。射頻前端分為接收鏈路和發(fā)射鏈路,主要包括功率放大器(PA)、濾波器(Filter)、低噪聲放大器(LNA)、開關(guān)(Switch)、雙工器(Duplexer)、調(diào)諧器(Tuner)等器件。5G通信頻段擴(kuò)展到了sub-6GHz和毫米波頻段,新增約50多個(gè)頻段,因此5G對(duì)射頻前端提出了進(jìn)一步要求,需要增加相關(guān)器件與之匹配,其中天線諧調(diào)開關(guān)和濾波器增長(zhǎng)最多。
2017年,高通與TDK成立合資公司RF360,2019年9月,高通收購RF360全部股權(quán)。該公司此前與高通合作制造射頻前端濾波器,為高通提供完整的4G/5G射頻前端解決方案?;赗F360面向用于移動(dòng)終端、汽車和物聯(lián)網(wǎng)的全集成系統(tǒng)提供射頻前端模塊和射頻濾波器,高通全面掌握了5G射頻系統(tǒng)完整解決方案的能力。圖表:射頻前端構(gòu)成圖表:5G智能手機(jī)天線調(diào)諧開關(guān)和濾波器增長(zhǎng)最多單機(jī)用量Filter4G(顆)5G(顆)70-1009-13增長(zhǎng)率100%80%35-405-710PASwitchTunerLNA1880%3-458-10133%80%9資料:《電子工程專輯》,中信建投資料:集微咨詢,中信建投核心優(yōu)勢(shì)一:集成SoC是趨勢(shì),高通布局一體化解決方案
應(yīng)用處理器和5G基帶二合一集成模式將成為未來發(fā)展趨勢(shì)。5G時(shí)代行業(yè)變革推動(dòng)基帶芯片由“外掛式”向“集成SoC”切換,隨著5G傳輸速度提高,外掛式基帶芯片會(huì)造成極大功耗,影響智能手機(jī)使用體驗(yàn)。高通作為基帶芯片行業(yè)龍頭,具備深厚的通信技術(shù)積累和研發(fā)經(jīng)驗(yàn),2021年推出的驍龍X62、X65和2022年推出的X70均是4nm基帶芯片,并被集成到SoC芯片上。
“基帶芯片+射頻前端+毫米波”一體化方案集成度更高。隨著整個(gè)行業(yè)向LTE-Advanced
Pro與5G邁進(jìn),射頻前端的設(shè)計(jì)將變得更為復(fù)雜,需要在有限面積、有限功耗內(nèi)放入更多的射頻前端組件,因此對(duì)于集成度的要求也越來越高,公司目前已積極布局“基帶芯片+射頻前端+毫米波”解決方案,通過RF
360積極布局智能手機(jī)射頻前端產(chǎn)品,可以提供包括濾波器、PA、LNA、射頻開關(guān)、天線調(diào)諧、包絡(luò)芯片、前端模組在內(nèi)的射頻端到端的解決方案。從這點(diǎn)來看,高通公司已具備射頻前端一線大廠必要條件。未來在公司基帶補(bǔ)貼捆綁策略的加成下,5G射頻前端市占率有望不斷增加。圖表:小米MIXFold2使用驍龍8+
Gen11:Qualcomm-SM8475-高通驍龍8+
Gen1芯片2:Samsung-K3LK4K40CM-BGCP-12GB內(nèi)存芯片1:VANCHIP-VC7643-63-射頻功率放大器芯片3:Samsung-KLUEG8UHGC-B0E1-256GB閃存芯片4:Silicon
Mitus-SM3011-屏幕電源管理芯片5:Silicon
Mitus-SM3010-屏幕電源管理芯片6:Qualcomm-SMB1395-快充芯片2:QORVO-QM77048E-射頻功率放大器芯片3:Qualcomm-PM8350-電源管理芯片4:NXP-SN100T-NFC控制芯片5:Qualcomm-PM8350BH-電源管理芯片6:Qualcomm-PM8350C-電源管理芯片7:Qualcomm-SDR735-射頻收發(fā)芯片8:Qualcomm-WCN6856-WiFi/BT芯片9:Qualcomm-QDM2310-射頻前端模塊芯片10:Skyworks-SKY58081-11-射頻前端模塊芯片資料:E拆解,中信建投注:毫米波模組不在主板上,且在支持毫米波天線的機(jī)型上才會(huì)配置核心優(yōu)勢(shì)一:Wi-Fi領(lǐng)域領(lǐng)先,發(fā)布首個(gè)Wi-Fi7解決方案
相比Wi-Fi
6,Wi-Fi
7具備四大技術(shù)提升:使用4K
QAM調(diào)制方式、使用6GHz頻段、具備多連接操作、采用自適應(yīng)干擾打孔技術(shù)等。Wi-Fi7相較于Wi-Fi6傳輸速率更高,時(shí)延更低。
高通是Wi-Fi領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。高通Wi-Fi
7系列產(chǎn)品包括快速連接系統(tǒng)、第三代專業(yè)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和Wi-Fi7沉浸式家庭聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等。其中,22年2月發(fā)布的FastConnect
7800是業(yè)界首個(gè)Wi-Fi7解決方案,22年4月,博通推出了Wi-Fi7產(chǎn)品BCM4916,22年5月,聯(lián)發(fā)科發(fā)布Wi-Fi
7平臺(tái)Filogic
880和Filogic
380。
高通在Wi-Fi領(lǐng)域市場(chǎng)份額保持領(lǐng)先地位。根據(jù)Strategy
Analytics統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年智能手機(jī)WiFi芯片市場(chǎng),高通以35%的市占率排名第一。在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)上,根據(jù)IPlytics
2021統(tǒng)計(jì),高通也名列前茅,排名全球第二。圖表:
Wi-Fi領(lǐng)域國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)各公司貢獻(xiàn)情況圖表:
2021年智能手機(jī)Wi-Fi芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局高通聯(lián)發(fā)科博通其他24%35%20%21%資料:
IPlytics2021
,中信建投資料:
Strategy
Analytics
,中信建投核心優(yōu)勢(shì)二:高通高性能、低功耗計(jì)算能力全球領(lǐng)先
高通作為全球最大的無線半導(dǎo)體供應(yīng)商,其芯片設(shè)計(jì)(尤其移動(dòng)端芯片)能力出眾,具有業(yè)界領(lǐng)先的高性能與低功耗。高通大部分芯片直接從ARM購買IP,以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)修改,例如Kryo芯片以及驍龍芯片。Nanoreview公布的排名顯示,以驍龍8為代表的高通芯片處于行業(yè)前列。另一方面,為了進(jìn)一步提升芯片性能并搶占市場(chǎng)份額,高通開始轉(zhuǎn)向直接基于ARM指令集設(shè)計(jì)芯片,開發(fā)定制內(nèi)核。圖表:手機(jī)SoC處理器排名處理器A16Bionic廠商蘋果AnTuTu995765212304611265926113868910277619967207939381033732940313728273945304817364800310804419Geekbench51877/53651478/49571299/49571336/42911308/41571264/42621737/47861279/38191147/35561587/4073982/4172核數(shù)主頻GPUAppleGPU6(2+4)3460MHz3200MHz3050MHz3200MHz3200MHz3050MHz3240MHz3000MHz2800MHz3100MHz3100MHz2995MHz2840MHz2850MHzSnapdragon8Gen2Dimensity9200Dimensity9000PlusSnapdragon8PlusGen1Dimensity9000A15Bionic高通8(1+4+3)8(1+3+4)8(1+3+4)8(1+3+48(1+3+4)6(2+4)Adreno740聯(lián)發(fā)科聯(lián)發(fā)科高通Mali-G715ImmortalisMC11Mali-G710MC10Adreno730聯(lián)發(fā)科蘋果Mali-G710AppleGPUSnapdragon8Gen1Exynos2200高通8(1+3+4)8(1+3+4)6(2+4)Adreno730三星SamsungXclipse920AppleGPUA14Bionic蘋果Dimensity8200Snapdragon888PlusSnapdragon888Dimensity8100聯(lián)發(fā)科高通8(1+3+4)8(1+3+4)8(1+3+4)8(4+4)Mali-G610MC6Adreno6601169/36441119/3661963/3984高通Adreno660聯(lián)發(fā)科Mali-G610MC6資料:Nanoreview,中信建投核心優(yōu)勢(shì)二:ARM授權(quán)IP核,為了兼容會(huì)在性能上做妥協(xié)
ARM公司本身并不參與終端處理器芯片的制造和銷售,而是通過向其它芯片廠商授權(quán)設(shè)計(jì)方案來獲取收益。ARM是一種RISC
MPU/MCU的體系結(jié)構(gòu),是Advanced
RISC
Machine
Limited公司提供的產(chǎn)品。Arm采用IP授權(quán)的商業(yè)模式,專注于IP設(shè)計(jì),向其他芯片廠商收取技術(shù)授權(quán)費(fèi)用,同時(shí)也向芯片收取版稅。
ARM的的IP核為了兼容前幾代架構(gòu),在性能上做了妥協(xié)。隨著新的ARM架構(gòu)版本不斷推出,ARM的IP核為了保證兼容性,不得不在性能上有所取舍,因此,ARM指令集直接授權(quán)的芯片設(shè)計(jì)公司,例如蘋果,設(shè)計(jì)出來的CPU芯片要優(yōu)于直接基于ARM公版軟核設(shè)計(jì)出來的芯片。圖表:ARM架構(gòu)版本發(fā)布?xì)v史架構(gòu)版本對(duì)應(yīng)處理器版本在上版本基礎(chǔ)上新增功能基本的數(shù)據(jù)處理指令(無乘法);基于字節(jié)、半字和字的Load/Store指令;轉(zhuǎn)移指令,包括子程序調(diào)用及鏈接指令;供操作系統(tǒng)使用的軟件中斷指令SWI;尋址空間:64MB(226)ARMv1ARM1ARMv2ARM2、ARM3乘法和乘加指令;支持協(xié)處理器操作指令;快速中斷模式;SWP/SWPB的最基本存儲(chǔ)器與寄存器交換指令;當(dāng)前程序狀態(tài)信息從原來的R15寄存器移到當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器CPSR中(Current
Program
Status
Register);增加了程序狀態(tài)保存寄存器SPSR(SavedProgram
Status
Register);增加了兩種異常模式,使操作系統(tǒng)代碼可方便地使用數(shù)據(jù)訪問中止異常、指令預(yù)取中止異常和未定義指令異常。;增加了MRS/MSR指令,以訪問新增的CPSR/SPSR寄存器;增加了從異常處理返回的指令功能。ARMv3ARMv4ARM6、ARM7StrongARM、ARM7TDMI、指令集中增加了以下功能:符號(hào)化和非符號(hào)化半字及符號(hào)化字節(jié)的存/取指令;增加了T變種,處理器可工作在Thumb狀態(tài),增加了16位Thumb指令集;完善了軟件中斷SWI指令的功能;處理器系統(tǒng)模式引進(jìn)特權(quán)方式時(shí)使用用戶寄存器操作;把一些未使用的指令空間捕獲為未定義指令A(yù)RM9TDMI帶有鏈接和交換的轉(zhuǎn)移BLX指令;計(jì)數(shù)前導(dǎo)零CLZ指令;
BRK中斷指令;增加了數(shù)字信號(hào)處理指令(V5TE版);為協(xié)處理器增加更多可選擇的指令;改進(jìn)了ARM/Thumb狀態(tài)之間的切換效率;E---增強(qiáng)型DSP指令集,包括全部算法操作和16位乘法操作;J----支持新的JAVA,提供字節(jié)代碼執(zhí)行的硬件和優(yōu)化軟件加速功能。ARM7EJ、ARM9E、ARM10E、ARMv5ARMv6ARMv7XscaleARM11、ARM
Cortex-MTHUMBTM:35%代碼壓縮;DSP擴(kuò)充:高性能定點(diǎn)DSP功能;JazelleTM:Java性能優(yōu)化,可提高8倍;Media擴(kuò)充:音/視頻性能優(yōu)化,可提高4倍Thumb-2技術(shù)比純32位代碼少使用31%的內(nèi)存,減小了系統(tǒng)開銷。同時(shí)能夠提供比已有的基于Thumb技術(shù)的解決方案高出38%的性能。采用了NEON技術(shù),將DSP和媒體處理能力提高了近4倍,并支持改良的浮點(diǎn)運(yùn)算,滿足下一代3D圖形、游戲物理應(yīng)用以及傳統(tǒng)嵌入式控制應(yīng)用的需求。支持改良的運(yùn)行環(huán)境,以迎合不斷增加的JIT(Just
InTime)和DAC(DynamicAdaptive
Compilation)技術(shù)的使用。ARM
Cortex-A、ARM
Cortex-M、ARM
Cortex-RCortex-A35、Cortex-A50系列、Cortex-A70系列、Cortex-X1將被首先用于對(duì)擴(kuò)展虛擬地址和64位數(shù)據(jù)處理技術(shù)有更高要求的產(chǎn)品領(lǐng)域包含兩個(gè)執(zhí)行狀態(tài):AArch64和AArch32。AArch64執(zhí)行狀態(tài)針對(duì)64位處理技術(shù),引入了一個(gè)全新指令集A64;而AArch32執(zhí)行狀態(tài)將支持現(xiàn)有的ARM指令集。ARMv8ARMv9Cortex-A510、Cortex-A710、Cortex-
在AI、矢量和
DSP性能改進(jìn)、安全性方面提升。將SVE2作為
ARMNEON技術(shù)之后新的基準(zhǔn)。通過全新的保密計(jì)算架構(gòu)(CCA)來解決安全性問題。A715、Cortex-X2、Cortex-X3、ARM
引入一種新的概念——域(realms),它可以被視為對(duì)操作系統(tǒng)(OS)或虛擬機(jī)管理程序(hypervisor)完全不透明的安全容器執(zhí)行Neoverse
N2環(huán)境。雖然虛擬機(jī)管理程序依然存在,但只負(fù)責(zé)資源調(diào)度和分配任務(wù)。資料:wiki,中信建投核心優(yōu)勢(shì)二:蘋果PC芯片基于ARM指令集研發(fā),NUVIA創(chuàng)始人出自蘋果
蘋果基于ARM的指令集,推出自研M系列芯片,芯片性能提升顯著。2020年11月11日,蘋果推出其基于ARM的自研M1芯片。2021年10月推出了M1Pro、M1Max兩款自研處理器。2022年6月,蘋果推出M2芯片。2022年11月底,Geekbench跑分平臺(tái)曝光蘋果尚未發(fā)布的M2Max芯片,蘋果M2Max為12核規(guī)格,主頻3.54GHz,配備96GB內(nèi)存?;贏RM指令集研發(fā)是蘋果芯片領(lǐng)先同行的重要因素之一。
NUVIA核心人員具有豐富的芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),致力于提供行業(yè)領(lǐng)先的高性能、低功耗SoC產(chǎn)品。NUVIA創(chuàng)始人Gerard
Williams
III、Manu
Gulati、John
Bruno均在AMD和蘋果公司從事多年芯片設(shè)計(jì)工作,具有豐富的芯片設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。NUVIA基于ARM
v9構(gòu)建的CPUPhoenix,相對(duì)于其他x86、ARM架構(gòu)產(chǎn)品具備性能、功耗優(yōu)勢(shì)。在功耗與其他ARM架構(gòu)功耗相同或?yàn)槠渌鹸86架構(gòu)功耗的1/3時(shí),Phoenix架構(gòu)的峰值性能提升在50%至100%左右。圖表:PhoenixGeekbench5測(cè)試結(jié)果圖表:NUVIA創(chuàng)始人情況曾
就
職
于
TI、
ARM。2010-2019年任蘋果首席CPU架構(gòu)師,主持研發(fā)蘋果
A7-A13處
理
器
及
MacM1
Pro、M1Max。曾
就
職
于
AMD、
博
通
。
曾
就
職
于
ATI、
AMD。
2012-2009-2017任蘋果首席SoC
2017年任蘋果系統(tǒng)架構(gòu)師,架構(gòu)師,指導(dǎo)多款iPhone
打造基于ARM的移動(dòng)芯片。及
iPad
SoC設(shè)
計(jì)
。
2017-
2017-2019年任谷歌系統(tǒng)架構(gòu)2019任谷歌首席SoC架構(gòu)師。師。資料:NUVIA,中信建投核心優(yōu)勢(shì)二:高通收購NUVIA,推出基于ARM指令集的Oryon圖表:高通新一代PC芯片
高通收購NUVIA后,將開發(fā)基于ARM指令集的新一代CPU。下一代CPU最初將適配于Windows
PC,之后會(huì)拓展至旗艦智能手機(jī)、汽車、數(shù)據(jù)中心、元宇宙等多個(gè)領(lǐng)域,在高性能和低功耗SoC領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
高通與微軟展開合作,新一代PC芯片將與微軟Windows11操作系統(tǒng)配合,定位為ARM架構(gòu)的PC平臺(tái)標(biāo)桿。其中由NUVIA團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的CPU將與Adreno
GPU和Hexagon
DSP圖表:高通在PC、XR、無線、ADAS等領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)結(jié)合。
2022年驍龍技術(shù)峰會(huì)上,高通公布全新的Oryon處理器,采用了NUVIA技術(shù)的定制內(nèi)核,進(jìn)軍PC領(lǐng)域。高通OryonCPU預(yù)計(jì)2023年底出貨。下一代ARM架構(gòu)PC進(jìn)軍元宇宙無線光纖自動(dòng)駕駛資料:高通,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:高性能低功耗AI能力,端側(cè)豐富的AI軟件棧
高通重視AI技術(shù)研發(fā),廣泛與實(shí)驗(yàn)室合作,提升公司AI能力。2007年起高通就開始基于脈沖神經(jīng)元來做機(jī)器視覺和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用研究,高通廣泛與實(shí)驗(yàn)室展開合作,例如Facebook
AI團(tuán)隊(duì)、騰訊AI
Lab、谷歌云、索尼實(shí)驗(yàn)室等。高通還宣布成立高通AI研究院,在公司范圍內(nèi)開展前沿人工智能基礎(chǔ)研究。高通AI算法能力處于行業(yè)領(lǐng)先地位。據(jù)高通AI研究院,高通在模型量化、群等變卷積網(wǎng)絡(luò)、on-device學(xué)習(xí)、無線AI、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等八個(gè)領(lǐng)域處于行業(yè)第一,未來高通計(jì)劃將追求離散最優(yōu)化、神經(jīng)推理、3D
AI等領(lǐng)域的第一。
高通推出AI
Engine與AI
Stack,用以整合公司的AI能力。AI
Engine擁有業(yè)界較高的AI硬件性能,具有豐富的生態(tài),而AI
Stack更是將手機(jī)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、VR設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一,整體從AI模型、硬件與軟件著手,更好適配各種AI應(yīng)用。圖表:高通八項(xiàng)AI技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先圖表:高通AI引擎具有豐富的生態(tài)資料:
高通
,中信建投資料:CTIMES,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:人工智能引擎AI
Engine
系統(tǒng)級(jí)硬件設(shè)計(jì):Qualcomm的異構(gòu)計(jì)算方案面向不同類型功能、基于不同類型數(shù)據(jù)、在不同計(jì)算精度水平上,可以支持大量卷積或圖表:Hexagon處理器循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。AI
Engine硬件:多核異構(gòu)并行計(jì)算核心。
①HEXAGON向量處理器:運(yùn)行涉及向量數(shù)學(xué)的應(yīng)用;②ADRENO
GPU:運(yùn)行對(duì)浮點(diǎn)精度有要求的應(yīng)用;③KRYO
CPU:支持相對(duì)較少向量處理、非規(guī)則性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和/或復(fù)雜流程控制的應(yīng)用;④SENSING
HUB:雙核AI處理器,常感攝像頭。圖表:高通傳感中心
AI
Engine專為在設(shè)備上快速高效地運(yùn)行AI應(yīng)用而設(shè)計(jì),支持INT8、FP32、FP16等數(shù)據(jù)格式。圖表:高通人工智能引擎硬件軟件算法框架資料:EdgeAiVision,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:人工智能引擎AI
Engine
軟件方面:包括驍龍神經(jīng)處理引擎NPE、Android
NN和Hexagon
NN。1)驍龍神經(jīng)處理引擎(Neural
Processing
Engine,
NPE)可幫助開發(fā)者節(jié)省神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的時(shí)間和工作量;2)Android
NN
API,讓開發(fā)者能通過Android操作系統(tǒng)直接訪問驍龍平臺(tái);3)Hexagon
Neutral
Network(NN)庫讓開發(fā)者可以直接將人工智能算法在Hexagon向量處理器上運(yùn)行,優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)運(yùn)行效率。
2022年11月,高通發(fā)布了新一代旗艦驍龍8計(jì)算平臺(tái),搭載第八代AI引擎,性能相比之前全面提升。相較于上一代,Hexagon處理器的AI性能提升4.35倍,對(duì)INT4精度的支持可將持續(xù)AI推理的每瓦性能提高60%,而上一代驍龍8
Gen1
AI算力達(dá)到27TOPS;Kryo
CPU性能提升35%,能效提升40%;Adreno
740
GPU的圖形渲染速度提高了25%,算力達(dá)到2.1
TFLOPs(FP32)。圖表:驍龍神經(jīng)處理引擎模型工作流程圖表:搭載第八代AI引擎的新一代驍龍8計(jì)算平臺(tái)性能全面提升資料:高通開發(fā)者社區(qū),中信建投資料:極客灣,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:發(fā)布驍龍8Gen2,支持Transformer大模型
高通驍龍8
Gen2搭載專門面向AI計(jì)算的Hexagon處理器,在對(duì)INT8、INT16、FP16精度的支持上,新增對(duì)INT4精度支持,能夠支持以Transformer為代表的超大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。通過支持INT4精度計(jì)算,Hexagon處理器還可以更加有效地替代GPU和CPU,在運(yùn)行各種AI計(jì)算任務(wù)時(shí)顯著降低能耗。與INT8相比,INT4能夠?qū)崿F(xiàn)性能提升,顯著縮小模型占用空間,從而可以在計(jì)算/能耗資源更為有限的移動(dòng)平臺(tái)上,保存和運(yùn)行更多/更大的預(yù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。使得開發(fā)者和廠商在不損失精度的前提下,精簡(jiǎn)AI模型以降低能耗。
2023年3月,高通推出全新第二代驍龍7+移動(dòng)平臺(tái),與前代平臺(tái)相比,第二代驍龍7+集成的高通AI引擎性能提升超過2倍,能效提升40%。圖表:與INT8相比,INT4精度可帶來額外59%的加速圖表:Hexagon功能視圖資料:Nvidia,中信建投資料:高通,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:高通布局云端邊緣AI推理,推出CloudAI100
高通于2019年推出CloudAI
100,專為AI推理加速而設(shè)計(jì),用于邊緣計(jì)算,可滿足云中的獨(dú)特需求,包括能效、規(guī)模、工藝節(jié)點(diǎn)改進(jìn)和信號(hào)處理,
Cloud
AI
100芯片采用7nm工藝制程,具有兩個(gè)版本,其中專業(yè)版支持400
TOPS
AI算力,標(biāo)準(zhǔn)版支持300
TOPSAI算力,與傳統(tǒng)的FPGA/GPU相比,Cloud
AI100的推理速度提高了約10倍。
2022年9月8日,MLPerf舉辦的邊緣場(chǎng)景AI推理芯片比賽中,在圖像處理方面,Cloud
AI
100在ResNet50模型下每瓦性能為217QPS/Watt,位列第一,在功耗上,CloudAI100每瓦性能表現(xiàn)依舊保持前列,展示著具有競(jìng)爭(zhēng)力的高能效。CloudAI
100是目前云端/邊緣計(jì)算推理領(lǐng)域領(lǐng)先者,同時(shí)該款芯片已突破富士康、創(chuàng)通聯(lián)達(dá)(Thundercomm)、英業(yè)達(dá)(Inventec)、戴爾、HPE和聯(lián)想等廠商。圖表:數(shù)據(jù)中心能效Top5-ResNet50(QPS/Watt)圖表:邊緣服務(wù)器離線峰值性能-ResNet50(inference/second)DellSupermicro4xNVIDIAA260W4xNVIDIAA100SXM80GB9412,49120,79726,47943,593H3CNVIDIA8xNVIDIAA100PCle80GB1X
NVIDIAA30
165W122Supermicro2xNVIDIAA10150WDell4xQualcommcloudAI100PCleproInspur1841xNVIDIAA100SXM80GB500WDellQualcomm18xQualcomm
cloudAI100PClepro79,51579,5414xQualcommCloudAI
100PClestd75W207Inspur2xNVIDIAA100PCle80GB300WQualcomm8xQualcommcloudAI100PCleproQualcomm5xQualcommCloudAI
100PClePro75W217118,81960,000020,00040,00080,000100,000120,000140,000050100150200250資料:MLPerf
,中信建投資料:MLPerf
,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:AI棧--一次開發(fā),各端運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)AI能力復(fù)用
為了進(jìn)一步鞏固高通在AI和邊緣智能領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,高通推出AI棧,將AI軟件產(chǎn)品整合到一個(gè)軟件包中。該平臺(tái)能實(shí)現(xiàn)通用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、模型優(yōu)化和量化、基于人工智能的相機(jī)、語音/音頻功能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)
(ADAS)和輔助駕駛
(AD)、機(jī)器視覺、自然語言處理,兼容手機(jī)、IoT、VR設(shè)備、汽車、機(jī)器人、云端等各類平臺(tái),幫助OEM客戶和開發(fā)人員在高通產(chǎn)品上創(chuàng)建、優(yōu)化和部署AI應(yīng)用程序,并充分利用AIEngine
性能,旨在實(shí)現(xiàn)“一次開發(fā),各端運(yùn)行”。通過AI棧,高通將移動(dòng)AI、汽車AI、物聯(lián)網(wǎng)AI、XRAI、云端AI進(jìn)行統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)高通AI技術(shù)產(chǎn)品的復(fù)用。
高通AI
Studio支持從模型設(shè)計(jì)到優(yōu)化再到部署和分析的完整模型工作流程,它將所有工具與可視化工具一起匯集到一個(gè)全新的GUI中,以簡(jiǎn)化開發(fā)人員的體驗(yàn)并查看他們的模型開發(fā)過程。圖表:高通AI棧圖表:高通AIStudio開發(fā)界面資料:高通,中信建投核心優(yōu)勢(shì)三:端側(cè)AI-安卓手機(jī)運(yùn)行AI畫圖大模型
2023年,2月份在巴塞羅那舉行的世界移動(dòng)通信大會(huì)(MWC)上,高通展示了全球首個(gè)在安卓手機(jī)上跑AI畫圖大模型的能力。高通AIResearch利用高通AI軟件棧(QualcommAI
Stack)執(zhí)行全棧AI優(yōu)化,并且首次在Android智能手機(jī)上部署StableDiffusion。
首先,為了將模型從FP32壓縮至INT8,該團(tuán)隊(duì)使用了高通AI模型增效工具包(AIMET)的訓(xùn)練后量化,使模型在高通專用AI硬件上高效運(yùn)行,在提高性能的同時(shí)降低內(nèi)存帶寬消耗。在編譯方面,該團(tuán)隊(duì)利用高通AI引擎Direct框架將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射到能夠在目標(biāo)硬件上高效運(yùn)行的程序中。最后,高通AI引擎Direct框架基于高通Hexagon處理器的硬件架構(gòu)和內(nèi)存層級(jí)進(jìn)行序列運(yùn)算,從而提升性能并最小化內(nèi)存溢出。這一全棧優(yōu)化最終讓StableDiffusion能夠在智能手機(jī)上運(yùn)行,在15秒內(nèi)執(zhí)行20步推理,生成一張512x512像素的圖像。這是在智能手機(jī)上最快的推理速度,且用戶文本輸入完全不受限制。圖表:高通在安卓手機(jī)上進(jìn)行StableDiffusion演示圖表:高通全棧AI優(yōu)化資料:高通,中信建投目
錄一、高通基本面情況二、高通三大核心優(yōu)勢(shì)三、手機(jī)、基帶、射頻前端等業(yè)務(wù)發(fā)展情況四、汽車、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)發(fā)展情況五、盈利預(yù)測(cè)全球智能手機(jī)銷量保持高位,5G智能滲透率進(jìn)一步提升
22年全球智能手機(jī)出貨量同比下滑11%。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2021年全球智能手機(jī)出貨量為13.55億臺(tái),同比上升4.84%。全球智能手機(jī)出貨量自2016年達(dá)到高峰后開始下降,2021年有所上升,2022年全球智能手機(jī)出貨量12.06億臺(tái),同比下滑11%。
全球5G智能手機(jī)出貨量快速增長(zhǎng),滲透率迅速提升。根據(jù)IDC數(shù)據(jù),5G手機(jī)占比將持續(xù)提升,到2022年將占據(jù)全球智能手機(jī)出貨量的一半以上,到2026年將上升到80%。圖表:全球智能手機(jī)出貨量(百萬臺(tái))圖表:全球智能手機(jī)5G占比將持續(xù)提升全球智能手機(jī)出貨量(百萬臺(tái))同比1,6001,4001,2001,00080080%70%60%50%40%30%20%10%0%1473.010465.501437.2075.09%62.13%1394.901371.001354.801292.201301.101205.501019.4046.67%40.55%725.3027.63%21.12%15.06%600494.5010.46%2.49%400305.00174.204.84%-5.75%-0.51%-4.82%-1.71%151.40200-10%-11.02%0-20%2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
2021
2022資料:IDC,中信建投資料:IDC,中信建投主流手機(jī)商包括三星、蘋果、小米,均積極去庫存
全球手機(jī)廠商主要為三星、蘋果、小米等。根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù),2022年,全球手機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散,三星占據(jù)22%排名第一,蘋果占據(jù)19%排名第二,小米、Vivo、Oppo分別占據(jù)13%、9%、9%,排名第三、第四和第五。
主要手機(jī)廠商均積極采取去庫存策略。2022年第四季度,小米存貨共計(jì)504億元,環(huán)比下降5%,蘋果存貨共計(jì)68億美元,存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)為7.92。目前手機(jī)廠商積極采取去庫存策略,這對(duì)于高通未來手機(jī)芯片業(yè)務(wù)是較好的指引。三星方面,2022年高通發(fā)布三季報(bào)的同一天,宣布其與三星的進(jìn)一步合作:同三星的專利許可協(xié)議延長(zhǎng)到2030年,且為三星未來推出的高端產(chǎn)品供應(yīng)驍龍系列產(chǎn)品。此外,5G芯片價(jià)格遠(yuǎn)高于4G芯片,大概是4G芯片的兩倍,隨著5G手機(jī)滲透率提升,主打中高端手機(jī)芯片的高通有望從中受益。圖表:2022年世界智能手機(jī)市場(chǎng)份額圖表:小米存貨情況圖表:蘋果存貨情況三星蘋果小米OPPOvivo其他小米存貨(億元)小米存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)蘋果存貨(億美元)蘋果存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)9.4683.319.2870080.549080706050403020100807060504030201008.99661098765432108.678.428.7179.6350473.0871.228.045980.037.9265.4767.6960050040030020010007.5763.9262.77.247.0460.8365.446.065022%28%568
582561
5785306852449555
5452
524174919%3899%40
41341350339%13%資料:Canalys,中信建投資料:小米,中信建投資料:蘋果,中信建投高通手機(jī)SoC及基帶芯片市占率領(lǐng)先
在手機(jī)SoC方面,高通僅次于聯(lián)發(fā)科占據(jù)市場(chǎng)第二大份額。根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù),2022年Q3,高通智能手機(jī)AP/SoC出貨量占比為31%,僅次于占比35%的聯(lián)發(fā)科,蘋果出貨量占比16%,展銳出貨量占比10%,三星出貨量占比7%。
在基帶芯片方面,高通出貨量遙遙領(lǐng)先。根據(jù)TechInsights數(shù)據(jù),2022年Q3,高通全球基帶芯片出貨量占比為62%,份額占比第二的聯(lián)發(fā)科占比26%,三星占據(jù)了6%的市場(chǎng)。圖表:2022Q3智能手機(jī)AP/SoC出貨量份額圖表:2022Q3全球蜂窩基帶芯片市場(chǎng)收入份額聯(lián)發(fā)科
高通
蘋果
展銳
三星
海思高通聯(lián)發(fā)科三星其他0.0%7%5.4%6.1%10%35%16%26.1%62.3%31%資料:Counterpoint,中信建投資料:TechInsights,中信建投高通手機(jī)芯片出貨量保持較高水平
高通手機(jī)芯片出貨量保持較高水平。根據(jù)群智咨詢數(shù)據(jù),2021年,高通智能手機(jī)SoC芯片出貨量為4.05億顆,相比2020年的3.82億顆有所提升。高通手機(jī)芯片出貨量處于行業(yè)內(nèi)較高水平,僅次于聯(lián)發(fā)科5.40億顆的出貨量。
高通財(cái)報(bào)顯示,2020財(cái)年,高通MSM芯片(指帶有基帶芯片的移動(dòng)處理器,包含在QCT業(yè)務(wù)下,QCT業(yè)務(wù)涵蓋手機(jī)、汽車、物聯(lián)網(wǎng)、VR等領(lǐng)域,2021財(cái)年后公司不再披露該數(shù)據(jù))出貨量為5.75億顆。圖表:全球智能手機(jī)SoC出貨量(百萬顆)圖表:高通MSM芯片出貨量及增速高通MSM芯片出貨量(百萬顆)6.48%同比2020202110%5%6005004003002001000539.90%404.8382.2390.1-4.52%803-5%-11.54%575-10%-15%-20%-25%-30%244.244.3841855650145.561.7108.924.4-23.98%70.822.1聯(lián)發(fā)科高通蘋果紫光展銳三星海思2016FY2017FY2018FY2019FY2020FY資料:Sigmaintell,中信建投資料:高通,中信建投5G發(fā)展預(yù)計(jì)將帶動(dòng)射頻前端市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)
5G頻段的拓展對(duì)射頻前端器件提出了新的需求,未來幾年射頻前端市場(chǎng)有望保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè),到2024年,全球射頻前端市場(chǎng)將增長(zhǎng)至273億美元,其中2020-2024年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為16%,主要增量來自5G新增頻段。
根據(jù)集微咨詢預(yù)測(cè),到2024年,全球智能手機(jī)蜂窩通信射頻前端旗艦市場(chǎng)將達(dá)到166億美元,2019-2024年年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到9.7%(2010-2021年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模年均符合增長(zhǎng)率為5.8%)。圖表:20
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