華創證券:深度拆解代表性機型 AI與衛星通信帶動智能手機內部芯片進一步升級

智通財經APP獲悉,華創證券發佈研報認爲,在硬件和性能升級對用戶體驗差距逐步縮小,產品創新不足難以形成顛覆性產品體驗的大背景下,AI及衛星功能有望逐步發展成爲智能手機行業的標配,行業景氣度有望回暖。伴隨着智能手機功能的推陳出新,手機內部的存儲、芯片及創新硬件和組件等也在不斷完成迭代。該團隊認爲AI及衛星手機將成爲智能手機領域的主線,而AI及手機直連衛星功能的引入也將帶動智能手機內部的存儲芯片、基帶芯片等硬件實現進一步升級。

智能手機創新持續推進,AI與衛星通信成爲當前主要創新方向。在經歷了2016前手機行業的“黃金十年”後,智能手機行業競爭格局已逐步固化,邁入“微創新”爲主的頭部競爭時代。縱觀消費電子行業發展史,創新始終是促進行業進步的重要引擎。在硬件和性能升級對用戶體驗差距逐步縮小,產品創新不足難以形成顛覆性產品體驗的大背景下AI及衛星功能有望逐步發展成爲智能手機行業的標配,行業景氣度有望回暖。伴隨着智能手機功能的推陳出新,手機內部的存儲、芯片及創新硬件和組件等也在不斷完成迭代。華創證券認爲AI及衛星手機將成爲智能手機領域的主線,而AI及手機直連衛星功能的引入也將帶動智能手機內部的存儲芯片、基帶芯片等硬件實現進一步升級。

以三星S24爲例,看AI爲手機帶來哪些升級:SoC及存儲存在明確升級,其他硬件尚未看到明顯迭代。華創證券拆解了三星S24手機,通過觀察拆解結果,可以發現SoC及存儲存在明確升級。1)算力:SoC需集成NPU。當前AI手機不存在單獨的AI芯片,均是依靠集成了CPU、GPU、DSP、NPU等模塊的SoC進行運算。其中NPU(Neural network ProcessingUnit)神經網絡處理器是專門爲人工智能設計,可用於加速神經網絡運算,解決傳統芯片在神經網絡運算時效率低下的問題。端側AI的部署離不開硬件的提升,根據高通官網,高通驍龍8Gen3通過集成NPU,相較於上一代SoCAI速度提升了98%,能效提升了40%。三星S24通過集成高通驍龍8Gen3獲得了端側運行AI的能力。2)運行:大模型端側運行需佔用內存,內存升級趨勢明確。爲保持手機的流程運行,在考慮OS系統的日常佔用下,還要考慮流暢運行APP所需要的內存需求。AI手機需要將大模型部署至本地,大模型在本地運行會佔用本地內存(RAM)。以70億參數的LLaMA模型爲例,在4位的情況下仍需佔用最小3.9G內存,後續隨着大模型的進一步迭代和功能的進一步豐富,其內存佔用或有望繼續提升,從而帶動手機內存升級。除主板內部封裝的SoC及存儲外,其他硬件尚未見到明顯升級,華創證券判斷主要是因爲當前AI手機仍處於相對早期,AI功能仍相對簡單,對於硬件的性能要求提升不明顯所致。

未來隨AI迭代,散熱需求及電池規格或有望提升。1)功耗:AI應用拉昇手機功耗,智能手機電池或有望迎來升級。伴隨着智能手機的功能持續豐富,整機功耗處於上升趨勢,爲維持智能手機續航,電池規格亦在持續升級。後續伴隨着AI在手機端的逐步落地,手機功耗會進一步提升,或有望拉動電池進一步升級。2)散熱:AI手機功耗或提升,散熱系統有望迎來升級。由於芯片算力提升,對應對散熱的要求也會提升,但同時還要滿足手機在重量、厚度等方面的整體設計要求,因此目前各家廠商的散熱方案並不完全一致,但通過提升散熱能力降低發熱的整體思路一致。目前旗艦智能手機散熱主要採用大片石墨爲主,後續伴隨着散熱要求的提升,石墨烯和VC均熱板滲透率或有望迎來增長。

以榮耀Magic6Pro爲例,看衛星爲手機帶來哪些升級:

手機直連衛星業務可以根據頻譜資源選用的不同包括三大類業務模式。1)衛星移動業務頻率:手機制造商和衛星公司組合提供服務,工作在該模式的手機需要做修改,須集成相應衛星系統終端基帶、射頻和天線,目前國內手機直連天通的功能均爲該類業務方式;2)地面移動業務頻率:衛星通信運營企業須與地面運營商進行商業合作,複用現有4/5G移動業務頻率。當衛星使用已分配給地面移動通信運營商的頻率連接手機時,工作在該模式的手機無需做任何修改,但衛星公司必須和地面通信運營商合作以獲得現有4/5G移動業務頻率的使用權;3)3GPP使用規劃的專用頻率:主要包括協議升級爲3GPPNRNTN或IoTNTN及基於5GNTN及其演進技術體制兩種技術路線。3GPP已允許將衛星業務納入其非地面網絡標準,正在爲衛星直連設備定義全球標準並規劃新的頻段,這是一種面向未來的星地融合解決方案。在頻率上需採用星地融合用頻方案,即複用分配給衛星和地面移動業務的頻段。

目前市場主流衛星手機使用專用模塊實現衛星通信,帶來相關產業增量。1)基帶芯片與射頻芯片:原有國內外手機產業鏈中的基帶芯片與射頻芯片均不具備天通衛星通信功能,須採用專門針對天通衛星通信系統設計的終端基帶處理芯片和射頻芯片。兩類芯片原有生態較爲封閉,產業鏈進入門檻較高。目前天通基帶芯片主要供應商包括中科晶上、華力創通等,射頻芯片則主要由海格通信的子公司廣州潤芯提供。2)功率放大器及天線:相比天通行業終端,普通手機的接收和發射性能均低10dB以上,因此需對手機功放、低噪放等關鍵器件進行較大的技術創新以適配終端需求。此外手機廠商對衛星通信所需的圓極化天線也進行重新設計,以實現小型化,達到內置天線接近外置天線功能的使用效果。

風險提示:AI手機發展不及預期,AI手機端測模型部署不及預期,衛星通信發展不及預期,衛星發射進度不及預期,終端需求不及預期。