2018年中國SIP行業(yè)市場發(fā)展分析：智能手機與可穿戴設備助力SIP [圖]

    SIP(Session Initiation Protocol，會話初始協(xié)議)是由IETF(Internet Engineering Task Force，因特網(wǎng)工程任務組)制定的多媒體通信協(xié)議。它是一個基于文本的應用層控制協(xié)議，用于創(chuàng)建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。廣泛應用于CS(Circuit Switched，電路交換)、NGN(Next Generation Network，下一代網(wǎng)絡)以及IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統(tǒng))的網(wǎng)絡中，可以支持并應用于語音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務，同時也可以應用于Presence(呈現(xiàn))、Instant Message(即時消息)等特色業(yè)務?？梢哉f，有IP網(wǎng)絡的地方就有SIP協(xié)議的存在。

    SIP是類似于HTTP。SIP可以減少應用特別是高級應用的開發(fā)時間。由于基于IP協(xié)議的SIP利用了IP網(wǎng)絡，固定網(wǎng)運營商也會逐漸認識到SIP技術對于他們的遠意義。

    近年來，伴隨摩爾定律趨于放緩，同時受到PCB板工藝的限制，集成電路系統(tǒng)的性能提升遇到瓶頸。除了追求器件功耗下降和性能提升之外，產(chǎn)業(yè)也越來越重視封裝技術。目前行業(yè)中有兩種主流的封裝技術：針對晶圓級的系統(tǒng)級芯片（Systemon Chip，SoC，也稱片上系統(tǒng)）和針對組件級的系統(tǒng)級封裝（System in Package，SiP）。其中SoC從設計的角度出發(fā)，將不同功能的IC整合到一顆芯片中；而SiP 從封裝角度出發(fā)，將多種功能芯片，包括處理器、存儲器等芯片通過并排或疊加的封裝方式集成到一起，從而形成可實現(xiàn)一定 功能的系統(tǒng)或子系統(tǒng)。

    SiP 因具有體積小、功耗低、開發(fā)周期短、集成度高等優(yōu)勢成為熱門研發(fā)方向。與普通PCB上攤開擺放芯片的方式相比，SiP具有小型化、低功耗、高性能的優(yōu)勢。在實現(xiàn)相同的功能的前提下，SiP只需PCB面積的10%-20%左右，功耗只有40%左右，同時由于面積更小，互連線更短，所以SiP的高頻特性更好。另外，與SoC相比，SiP具有開發(fā)周期短、成本較低的優(yōu)勢。綜合來看，SiP是實現(xiàn)超越摩爾定律，并將成本和密度延續(xù)下去的重要方向。

    SoC 和SiP區(qū)別

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    一 、智能手機

    SiP 尤其適合產(chǎn)品型號多、更新速度快、小型化程度高的消費電子領域。SoC和SiP兩種解決方案可以互相補充，服務不同的市場。SoC封裝的市場目標是高性能的系統(tǒng)，適合生命周期長、出貨量大的產(chǎn)品以充分攤銷成本；而SiP封裝憑借靈活度高、功耗低、成本低、體積小、生產(chǎn)周期短等特點，不僅可以廣泛用于工業(yè)應用和物聯(lián)網(wǎng)領域，在智能手機以及智能手表、無線耳機、智能眼鏡等領域也有非常廣闊的市場。根據(jù)智研咨詢的數(shù)據(jù)， 智能手機占據(jù)SiP 下游應用領域的70% ，是第一大應用場景。

    智能手機是SiP 主要應用領域

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    SiP模組的生產(chǎn)工藝流程廠、步驟多，且融合了封裝和SMT組裝雙重工藝，前者包括PCB、LTCC、Silicon Submount，需要在上游封裝廠完成，后者包括傳統(tǒng)封裝工藝（Wire bond 和 Flip Chip）和SMT設備，在下游EMS廠商完成。

    對于半導體封裝測試行業(yè)，經(jīng)過一系列行業(yè)內(nèi)并購整合，目前全球半導體封裝測試行業(yè)呈現(xiàn)中國臺灣、中國大陸、美國三足鼎立格局，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2018年臺灣企業(yè)日月光在封測行業(yè)中市占率全球第一，與矽品精密 （已被日月光并購） 合計市占率近30%，安靠和長電科技分列二三名。2018年全球前十大封測廠市場份額合計已超過80%，行業(yè)集中度較高。

2017 年及2018 年全球前十大封測廠

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    SiP 綜合了現(xiàn)有的芯片資源和封測技術工藝成熟的優(yōu)勢，能有效減小電路板體積，節(jié)約手機內(nèi)部空間，在手機中應用十分廣泛。目前，手機中射頻前端模組采用復雜的SiP架構，將10-15個裸片（開關、濾波器、PA等部件）通過引線（Wirebond、倒裝芯片（FlipChip）、銅柱（Cu pillar）等互連技術封裝在一起，其他應用模塊包括WiFi/藍牙模組、NFC、基帶芯片等。

    二、手機sip 推動要素——UWB 技術重獲關注

    超寬帶技術（Ultra Wide Band，UWB）技術是一種無載波通信技術。它通過發(fā)送和具有納秒或皮秒以下極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而使信號具有GHz量級的帶寬。UWB技術有著悠久的發(fā)展歷史，但過去只應用于軍用領域，2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）批準UWB技術進入民用領域，并對UWB進行了重新定義，規(guī)定UWB信號為相對帶寬大于20%或-10dB帶寬大于500MHz的無線電信號。此后UWB無線通信逐漸成為短距離、高速無線網(wǎng)絡最熱門的物理層技術之一。 與其他無線通信技術相比，UWB 具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、系統(tǒng)復雜度低、抗干擾能力強、定位精度高等優(yōu)點，尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入，建立一個高效的無線局域網(wǎng)或無線個域網(wǎng)。

    主流無線傳輸技術對比

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    由于UWB 在定位精度和近距離數(shù)據(jù)傳輸方面的卓越優(yōu)勢，其在室內(nèi)定位和家庭無線消費市場具有廣闊應用場景。未來無線定位技術的趨勢是室內(nèi)定位與室外定位相結合，實現(xiàn)無縫、精確的定位，而現(xiàn)有網(wǎng)絡技術還不能完全滿足這個要求，UWB信號可穿透障礙物能力強，理論上可實現(xiàn)厘米級定位，在智慧工廠、隧道/地鐵、養(yǎng)老院、博物館等有定位需求的室內(nèi)潛在市場較大。

    UWB 是SiP 的理想應用之一，一顆典型的UWB芯片組可將MAC、基帶處理芯片、收發(fā)器、天線等模塊封裝在一起，多家業(yè)內(nèi)巨頭均已開始布局。

    自從蘋果在iPhone 6s中部分使用了SiP封裝后，便一直是SiP的堅定推動者，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，iPhone X中SiP封裝的占比已高達38%。歷代iPhone功能和器件不斷增加，但手機厚度卻沒有明顯增加，SiP封裝功不可沒。以iPhone7為例，其WiFi模組使用了SiP封裝，在配備了更大尺寸的線性馬達的情況下依然將電池容量從2650mAh提升到2900mAh，提高了手機空間利用率。近年來，越來越多IC封裝測試公司和EMS公司進入SiP領域，SiP封裝逐漸被市場認可。

    iPhone X 中SiP 占比高達38%

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    智能手機SiP 顆數(shù)不斷增加 ， 射頻前端SiP 市場前景廣闊。射頻前端SiP包含兩部分封裝：各種射頻器件的一級封裝，如芯片、濾波器、開關和放大器的封裝，以及在表面貼裝（Surface Mounted Technology，SMT）階段進行的二級SiP封裝，將各種器件與無源器件一起組裝在SiP基板上。據(jù)Yole統(tǒng)計，2018年射頻前端模組SiP市場（包括一級和二級封裝）總規(guī)模為33億美元，預計2023年將增長至53億美元，2018~2023年復合增長率將達到11.3%。

    2018-2023年射頻前端模組SiP 市場規(guī)模及預測

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    5G 射頻前端集成度 將 通過新的封裝解決方案進一步提高。與4G時代仍然采用分立的RF器件不同，5G毫米波階段射頻前端將走向高度整合。其中，與雙工器集成的前端模塊（FEMiD）及與雙工器集成的PA模塊（PAMiD）將各種組件，如PA，開關，濾波器集成到前端模塊。這些新型集成模塊有助于進一步降低復雜性，減少使用空間。

    三、可穿戴設備 SiP

    智能手表是5G 物聯(lián)網(wǎng)時代人機交互的另一大重要硬件設備，自面世以來，其性能和技術不斷提升，功能也逐漸趨于多樣化 ，其中以Apple Watch 最有代表性。 。2018年9月發(fā)布的最新第四代Apple Watch產(chǎn)品，其零組件如屏幕、傳感器等的性能相比前幾代都有質(zhì)的提升，同時還可支持通話、運動記錄、聽音樂、心率檢測、防水等多樣化的功能，用戶體驗不斷提升。

Apple Watch 歷代產(chǎn)品參數(shù)一覽

數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

    得益于智能手表越來越多樣化的功能以及越來越佳的用戶體驗，其市場規(guī)模也在過去實現(xiàn)了 顯著成長。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全球可穿戴設備出貨量2018年達1.44億，同比增25.2%，增速相比16和17年明顯提升。其中領先品牌Apple Watch 2018年出貨量達2330萬部 （市占率 16% ），同比增31.6%。 預計未來隨著5G 物聯(lián)網(wǎng)的進一步鋪開，智能手表和可穿戴的市場規(guī)模將持續(xù)擴大。預測全球智能手表和整體可穿戴設備市場2017-2022年的復合增速分別為23%和26%。

    TWS耳機是真正無線立體聲（True Wireless Stereo）耳機，其工作方式是手機通過藍牙連接主耳機，再由主耳機通過無線方式連接副耳機，其外部構造完全摒棄了線材連接。TWS。 耳機具備便利的優(yōu)良特點。與傳統(tǒng)有線耳機相比，擺脫線材的TWS耳機更加輕便簡潔，給消費著帶來了極致的便利，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在所有耳機中，消費者對無線耳機的關注比例最高，達到了54.9%。

    隨著TWS耳機的快速迭代，其續(xù)航能力也不斷延長，最新的蘋果AirPods單次充電可聆聽5小時，充電盒輔助下可達24小時，華為Freebuds單次充電可支持2小時通話，充電盒輔助下可延長至15小時。同時，藍牙5.0技術的突破使得傳輸速度上限達到24Mbps，是4.2時期的兩倍，傳輸級別也隨之上升到無損級別，這直接提升了通話和音樂的音質(zhì)，使得用戶體驗極大改善。此外，TWS耳機價格也在逐步降低，除了頭部品牌價格仍保持在千元左右的水平外，大量300-600元的中低價TWS耳機誕生，這有助于TWS耳機的放量，同時培養(yǎng)消費者習慣，促進TWS耳機的滲透。

    相關報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國SIP電話終端市場專項調(diào)查及發(fā)展趨勢分析報告》