我国电视芯片产业发展现状及存在问题
发展现状
国内数字电视芯片主要企业有深圳海思、杭州国芯、中天联科、北京海尔、上海高清、华亚微电子、希图视鼎、长虹虹微、海信信芯等。本土企业主要针对中、低端机顶盒市场提供芯片,其中,深圳海思半导体主要针对国内DVB-C市场提供SoC;上海华亚微电子提供数字机顶盒的信源解码芯片和液晶电视处理主控芯片;上海高清主要针对国内DTMB市场提供解调器芯片;杭州国芯、上海澜起、北京海尔等企业主要针对海内外低端机顶盒提供套片方案;湖南的国科广电主要提供ABS-S解调芯片。整体而言,我国本土芯片企业产品功能相对比较单一,集成度和产品稳定性、可靠性与国际先进水平尚有差距,能实现稳定、规模量产和销售的企业还比较少。
调研发现,我国电视(机顶盒)整机企业部分预研项目中包含了采用基于国产嵌入式CPU核的数字电视SoC芯片研发及产业化应用,其中嵌入式CPU核大多采用龙芯,操作系统采用Linux,进行兼容模拟信号的数字电视一体机设计。
主要差距及存在问题
1、缺乏核心关键技术和IP的积累
国内SoC的研究开发起步较晚,开发SoC所需的IP核的研究储备有限,绝大部分需要依靠国际市场提供,例如核心的CPU、GPU和解码器,高速接口的HDMI、USB2.0、USB3.0、SATA、DDR2、DDR3的PHY,以太网MAC和PHY,高性能ADC和DAC等。目前65nm工艺已经不能满足要求,而更高制程下相关IP被少数国际巨头垄断,价格非常高。MStar之所以在数字电视市场占据很高的份额,与其IP积累有很大关系。例如其DDR2的PHY经过特殊设计,能够非常容易的在2层PCB板上实现800MHz速率,相比之下购买通用IP比较难以实现。又如其HDMI的PHY面积只有通用IP的1/5到1/3。在这些方面国内尚有较大差距。
在制成工艺上普遍落后,产品的稳定性有差距
国内芯片与国外主流芯片的差距主要体现在技术水平、集成度、支持的接口种类以及工艺水平等。国内数字电视芯片企业的主流工艺还停留在90nm,而国际领先水平已达40nm,甚至28nm,此外在整体解决方案方面能力有比较大的差距,产品稳定性有待进一步提高。
国内芯片企业面临的成本压力不断增加
相比于国外芯片,国产芯片进入市场时间短,在市场上的成功案例少,各个电视整机厂商对于国产芯片的接受程度不高,尤其是对主芯片的接受度更差。造成国产芯片即便已经满足实际应用需求,并且具有非常明显的价格优势情况下,整机厂商也不太愿意用国产芯片方案替换已经成熟的国外芯片。
此外,台湾企业在中低端市场的占有率极大,可以接受较低的利润率,因此不断压低价格,打击对手。大陆企业相比于台湾企业已不具备明显的价格优势,甚至处于劣势。随着芯片集成度越来越高及市场的不断成熟,大陆企业将面临更加严峻的成本考验。
整机与芯片的良性互动机制尚未形成
各电视整机厂商与国内芯片厂家没有建立良好的市场和产品互动,没有建立较好的整合低成本模式,国内芯片厂家面临高支出和低收入的尖锐矛盾。
发展建议
就产业现状而言,目前还是双A阵营(ARM和Android),大小M(MTK和Mstar)主导电视芯片产业发展。我国要发展自主可控的产业体系,推动电视产业转型升级,实现包括芯片在内的关键件资源的本土化供应将是重要的途径之一。同时也要看到:双A和大小M已经形成某种程度的市场垄断;国产SoC和OS还需要进一步积累和验证,在大规模产业化应用的道路上尚有较远的路程要走。目前数字电视行业毛利率较低和成本竞争战略驱动的客观条件,一方面给国产SoC和OS创造了低价进入条件;另一方面在其积累和验证中还需要国家的支持,支持重点放在培育电视芯片产业生态上。没有自主的SoC和OS,就不可能建立一个从SoC、OS、中间件到应用、云计算的完整的有竞争力的电视产业链或价值链。因此,建议把SoC和OS的发展目标放在培育国产价值链上,在未来2-3年内形成既有生态链建设又有关键技术突破的局面。
“双轨制”、“两步走”发展我国电视芯片
“双轨制”:在技术路线上,同时支持基于ARM核的国产SoC芯片和基于自主嵌入式CPU核的电视SoC芯片双轨发展,前者以迅速占领市场,实现国产芯片的产业化应用为目标,使电视整机企业摆脱对上游单一供应商的依赖,提升议价能力和供应链安全性。后者以提升本土技术能力,建设和完善生态链,带动国产嵌入式CPU核的发展为目标,最终实现电视产业自主可控发展。
“两步走”:在发展策略上,第一步是“换芯”,即在未来2-3年内基本实现电视主控SoC芯片的国产化,以本土企业生产的基于ARM核的电视主控SoC芯片完成对台湾大小M的替代;第二步是“换核”,即在未来3-5年内基本实现电视SoC芯片嵌入式CPU核的国产化。
发展措施:依托重大专项,组织国内政、产、学、研、金各领域的优势资源,开发数字电视主控SoC芯片等战略产品。在项目(课题)组织实施方式上,对基于ARM核的数字电视SoC芯片以实现产业化应用和占领市场为目标,采用“后立项,后补助”的方式。对于采用国产嵌入式CPU核的数字电视SoC芯片课题,需克服国产嵌入式CPU各方面的技术短板,风险高,市场接受程度低,宜采用“前立项,前补助”的方式,且应在充分考虑企业投入成本的基础上,加大支持力度,提高电视芯片优质企业承担课题的积极性。
强基固本,夯实可持续发展基础
大力扶持高制程重点IP核的研发
SoC产业的基础是相关的IP,例如核心的CPU、GPU和解码器,高速接口的HDMI、USB2.0、USB3.0、SATA、DDR2、DDR3的PHY,以太网MAC和PHY,高性能ADC和DAC等。目前65nm工艺已经不能满足要求,而更高制程下相关IP被新思等少数国际巨头垄断,价格非常高。
因此,建议大力扶植国内IP设计企业,鼓励IP设计企业与Foundry和SoC设计企业密切合作,提高设计水平,设计、定制出符合要求的IP,尽快形成与数字电视相关的完整IP池。同时充分发挥公共交易平台的作用,尽可能帮助国内芯片企业降低IP购买成本。依托于强大的整机制造企业的出货量,使国内的芯片企业在逐步确立优势地位。
加大对40nm以下工艺嵌入式CPU、GPU和解码器,高速接口的HDMI、USB3.0、SATA、DDR2、DDR3的PHY,以太网MAC和PHY,高性能ADC和DAC等的支持力度。并搭建国产高制程IP核测试验证环境,为自主知识产权的高端IP核进入应用领域扫清障碍。
强化、完善数字电视整机与芯片联动发展机制
以研讨会、论坛、展览会等形式,促进整机企业对国内芯片企业的了解,提升国产数字电视芯片的整体形象。鼓励数字电视整机企业参股、收购芯片设计公司,筹建数字电视芯片应用联盟,为芯片提供首次试用的机会,加大芯片的推广应用力度。
协调各部委形成组合措施,加强对采用国产芯片的电视整机的支持
协调商务部、财政部,在政府采购中加大对采用国产芯片的数字电视的倾斜力度,如采取加分等措施。协调商务部、海关,提高采用国产芯片的数字电视的出口退税比例。协调商务部,在家电以旧换新中,加大对采用国产芯片的数字电视的支持力度。 |