導(dǎo)讀:最近大火的電影《頭號玩家》中,虛擬游戲世界“綠洲”成為了很多“身在現(xiàn)實(shí)”人群的烏托邦。他們能夠隨時(shí)隨地通過VR設(shè)備連接入“綠洲”世界生活交友、打怪升級。在享受該電影精彩視覺呈現(xiàn)的同時(shí),多數(shù)人也會心懷遠(yuǎn)方地問一句:這種深度沉浸的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),距離我們目前的生活還有多遠(yuǎn)?
圖片來自“123rf.com.cn”
最近大火的電影《頭號玩家》中,虛擬游戲世界“綠洲”成為了很多“身在現(xiàn)實(shí)”人群的烏托邦。他們能夠隨時(shí)隨地通過VR設(shè)備連接入“綠洲”世界生活交友、打怪升級。在享受該電影精彩視覺呈現(xiàn)的同時(shí),多數(shù)人也會心懷遠(yuǎn)方地問一句:這種深度沉浸的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),距離我們目前的生活還有多遠(yuǎn)?
盡管自2015年起,包括三星、HTC、sony、樂視、小米、暴風(fēng)科技等多家廠商都紛紛發(fā)布了VR產(chǎn)品,VR一度成為不容錯(cuò)過的必然風(fēng)口。但很快,由于貧乏的VR內(nèi)容、令人眩暈不適的產(chǎn)品體驗(yàn)等多種原因,VR概念很快經(jīng)歷了從走上風(fēng)口到跌落泥潭的巨大變化。
我們認(rèn)為,一款不讓用戶失望的VR產(chǎn)品的誕生需要多產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,尤其是新一代信息通訊技術(shù)的發(fā)展。VR顯示比傳統(tǒng)屏幕視角擴(kuò)大了4-5倍,對分辨率的要求(從2K/4K提升到8K/16K分辨率)也急劇增加,對應(yīng)的傳輸速率需要達(dá)到百兆甚至千兆每秒;同時(shí),沉浸式交互體驗(yàn)尤其要求超低延時(shí)通訊,否則就會真實(shí)感不足并讓人產(chǎn)生眩暈等身體不適感。
不僅是VR,包括目前資本仍在躍躍欲試的領(lǐng)域,譬如人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛等,這些創(chuàng)新應(yīng)用的質(zhì)變,都離不開以5G技術(shù)為代表的、底層通訊技術(shù)設(shè)施的跨越式發(fā)展。
何謂5G通訊,一言以蔽之:超高速、超大連接、超低延時(shí)
早在2015年,國際電信聯(lián)盟(ITU)就提出了5G技術(shù)性能的全球標(biāo)準(zhǔn)“IMT-2020”,這是現(xiàn)行的4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IMT-Advanced的延續(xù)。
圖:3GPP定義下的5G和4G通信比較
與此同時(shí),國際無線標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)3GPP按照ITU的要求為5G定義了三大應(yīng)用場景,eMBB(增強(qiáng)移動寬帶),mMTC(大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng))和URLLC(超高可靠和超低延時(shí)通信)。
圖:3GPP定義下的三大差異化應(yīng)用場景
圖:3GPP定義下的三大差異化應(yīng)用場景的技術(shù)特點(diǎn)
通信網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的每一次升級,都給我們的日常生活帶來翻天覆地的變化。5G通訊技術(shù)為我們帶來的未來生活場景,包括但不限于:
下載一部超高清電影只需1秒
醫(yī)生遠(yuǎn)程通過穿戴設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)及時(shí)問診
司機(jī)這個(gè)職業(yè)成為歷史……
2G跟隨3G突破4G同步5G引領(lǐng)
國內(nèi)5G牌照預(yù)計(jì)2019年中發(fā)放
鑒于目前世界各國對搶占新一代通訊技術(shù)制高點(diǎn)的認(rèn)知,全球范圍內(nèi)5G核心技術(shù)的研發(fā)、通訊產(chǎn)業(yè)的前沿布局都已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。綜合我國歷年來通訊建設(shè)的進(jìn)程,基本表現(xiàn)為“2G跟隨、3G突破、4G同步、5G引領(lǐng)”的特征,目前國內(nèi)三大運(yùn)營商以及華為中興等設(shè)備商正在聯(lián)合開展5G核心技術(shù)研發(fā),并實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)跑全球的5G試點(diǎn)布局。
2016年初,我國正式啟動了5G技術(shù)研發(fā)測試工作。從2016年到2018年,該工作主要分為三個(gè)階段:5G關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)、5G技術(shù)方案驗(yàn)證、5G系統(tǒng)驗(yàn)證三個(gè)階段。
與此同時(shí),5G的大規(guī)模部署和應(yīng)用很大程度上還取決于工信部發(fā)放5G牌照的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間是基于國內(nèi)5G技術(shù)測試計(jì)劃完成的時(shí)間、芯片研發(fā)時(shí)間以及終端成熟時(shí)間,此外,運(yùn)營商大規(guī)模部署5G,還必須等到5G國際完整版標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之后,即2020年3月。綜合對以上各項(xiàng)因素的動態(tài)觀察,加上國內(nèi)欲搶先推進(jìn)5G通信技術(shù)的決心,我們預(yù)計(jì),國內(nèi)5G牌照將在2019年中正式發(fā)放。
全球5G商用計(jì)劃加速:通信設(shè)備商將獲新一輪高速增長
目前從全球范圍來看,美國、韓國的電信運(yùn)營商在5G部署方面處于領(lǐng)跑位置,已陸續(xù)宣布5G商用計(jì)劃,中國緊隨其后。預(yù)計(jì)至2020年,全球各國主流電信運(yùn)營商都將正式實(shí)現(xiàn)5G商用部署。
圖:全球各大運(yùn)營商5G預(yù)商用/商用(計(jì)劃)進(jìn)度
另據(jù)國際知名投行預(yù)測,我國5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)總投資規(guī)模近1.3萬億元,相比4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模增幅達(dá)63%;
另據(jù)中國信通院統(tǒng)計(jì),到2030年中國5G直接、間接經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出將分別達(dá)6.3萬億和10.6萬億元,2020-2030年期間直接產(chǎn)出和間接產(chǎn)出年均復(fù)合增長率分別為29%、24%。
在5G整體市場規(guī)模過萬億的同時(shí),鑒于5G網(wǎng)絡(luò)的主建設(shè)期窗口臨近,投資確定性增強(qiáng)、投資機(jī)會增多,且隨主建設(shè)期時(shí)間線推進(jìn)的大部分投資機(jī)會,都有明確的可驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)參考。
且在國內(nèi)政策層面,5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)已上升至國家戰(zhàn)略層面?!丁笆濉眹倚畔⒒?guī)劃》中,5G概念被多次提及;2018年2月,國內(nèi)三大運(yùn)營商的5G規(guī)模組網(wǎng)建設(shè)及應(yīng)用示范工程被重點(diǎn)列入國家發(fā)改委公布的《2018年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程擬支持項(xiàng)目名單》。
據(jù)悉,2017年至2021年是國內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的主建設(shè)期,目前,國內(nèi)正處于主建設(shè)期的開始階段。該階段內(nèi)5G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施投資部署主要由基礎(chǔ)運(yùn)營商主導(dǎo)完成,三大運(yùn)營商的資本開始將逐漸從低點(diǎn)走向高點(diǎn),受益于此,國內(nèi)通訊設(shè)備制造企業(yè)也將獲得新一輪高速增長機(jī)會。
圖:2010年-2023年三大運(yùn)營商資本支出總額及增速
對比國內(nèi)三大運(yùn)營商布局進(jìn)度,目前中國移動的5G部署動作領(lǐng)先。2017年6月,中移動與中興通訊合作,于廣州開通了全國首個(gè)5G預(yù)商用測試基站;2018年3月,中移動在MWC世界移動通信大會上,正式公布了5G規(guī)模試驗(yàn)計(jì)劃。
將在杭州、上海、廣州、蘇州、武漢5個(gè)城市開展外場測試,每個(gè)城市將建設(shè)超過100個(gè)5G基站;
還將在北京、雄安、天津、福州、重慶、成都、南昌、南寧、深圳、鄭州、沈陽、蘭州等12個(gè)城市進(jìn)行5G業(yè)務(wù)和應(yīng)用示范
這無疑將帶動基站、天線、光纖光纜、光模塊等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模集采,核心設(shè)備部件供應(yīng)商的訂單數(shù)量可期,投資確定性強(qiáng)。
基礎(chǔ)通訊設(shè)施升級、云計(jì)算行業(yè)爆發(fā):光模塊企業(yè)增速迅猛
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年至2020年間,全球數(shù)據(jù)流量的年化復(fù)合增長率將達(dá)到22%,且在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),通過衛(wèi)星、熱氣球、無人機(jī)等工具實(shí)現(xiàn)真正經(jīng)濟(jì)適用的高速無線通信尚需時(shí)日,全球超過2/3的數(shù)據(jù)流仍將通過光通信有線傳輸,并通過“骨干網(wǎng)-城域網(wǎng)-接入網(wǎng)”的三級架構(gòu)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
光通訊有線傳輸?shù)拇罅科占埃瑒荼貛庸饽K企業(yè)的高速發(fā)展。從技術(shù)來說,國外光模塊企業(yè)如Finisar、Lumentum、Ocalro、AAOI等在核心光器件技術(shù)水平上依然領(lǐng)先于國內(nèi),這個(gè)和我國功率半導(dǎo)體整體發(fā)展有關(guān)。中國光模塊企業(yè)這幾年迅速成長,一方面是由于“Last mover advantage”(自主研發(fā)上投入比較小,或者跟隨研究),另一方面是下游市場需求大且成長快。
云計(jì)算行業(yè)的爆發(fā)帶動了國內(nèi)外云巨頭對光模塊的需求。自2015年開始,諸如Google、Amazon等北美云巨頭開始大規(guī)模新建或升級數(shù)據(jù)中心;國內(nèi)公司諸如阿里云、華為云、紫光云等IaaS云也已經(jīng)頻繁布局100G數(shù)據(jù)中心。
目前,國內(nèi)大多數(shù)據(jù)中心光模塊以10G速率為主,未來將從10G直接跳過40G,完成到100G的升級,阿里云今年已經(jīng)在做100G光模塊的測試。在全球數(shù)據(jù)流量高速增長的今天,越高速的光模塊意味著數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娜萘吭酱?,與此相應(yīng)地,生產(chǎn)技術(shù)難度就越高。
除了數(shù)據(jù)中心,政府引導(dǎo)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施升級迭代也是促進(jìn)光模塊企業(yè)發(fā)展的重要增長點(diǎn)。截至2017年底,我國光纖用戶(FTTH)已達(dá)3億戶,且未來新增有線寬帶用戶將基本以光纖為主。然而,我國有線寬帶用戶的平均接入速率僅6Mbps左右,不及美國的1/3;而用戶需求側(cè)如4K/8K電視、網(wǎng)絡(luò)游戲和直播等對帶寬的需求在10Mbps以上。在5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,針對城域網(wǎng)和接入網(wǎng)的光通信速率升級將率先開始。
由于光模塊自身其實(shí)是分立光器件的組合封裝,那么性能必然受到核心光器件本身性能的限制。比如光模塊中最主要的部件激光器,目前發(fā)射接受紅外光的速率技術(shù)限制在50G(100G光模塊可以根據(jù)封裝形式不同可能是4個(gè)25G激光器,或者2個(gè)50G激光器)。隨著對更高速率光模塊的追求,也引發(fā)了對光模塊集成化的探索(CMOS工藝硅光技術(shù))。
CMOS工藝本身已經(jīng)比較成熟,目前最先進(jìn)量產(chǎn)工藝已達(dá)到線寬7nm(臺積電、三星和Global Foundry),其次為16/10nm工藝,比較成熟且應(yīng)用面最廣泛的是28nm(中芯國際),相比功率半導(dǎo)體主流采用的III-V工藝(二代GaAs,三代GaN),功耗更低、集成度更高,但由于光源和良率的問題,CMOS工藝用于光模塊產(chǎn)品商業(yè)化量產(chǎn)的距離還比較遠(yuǎn)。而且目前來看,100G/400G的光模塊尚可以滿足大部分初現(xiàn)端倪的新興應(yīng)用場景數(shù)據(jù)傳輸互聯(lián)需求。
盡管如此,鑒于電子信息制造技術(shù)中從分立到集成是必然趨勢,我們將持續(xù)關(guān)注該產(chǎn)業(yè)對光模塊集成化,即CMOS工藝硅光技術(shù)的持續(xù)探索。
2017年,小村資本協(xié)助上市公司中際裝備成功并購蘇州旭創(chuàng),正是看中了在國內(nèi)”光進(jìn)銅退“、光通訊網(wǎng)絡(luò)大力發(fā)展的大背景下,高速光模塊(在光通信中起到光信號與電信號的轉(zhuǎn)換作用)在其中的重要價(jià)值。
無論是光通訊行業(yè)相關(guān)的高速光模塊、激光器、硅光集成技術(shù)、互聯(lián)電芯片,還是5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中涉及的核心設(shè)備,諸如射頻前端、MEMS傳感器,乃至整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)集成電路,如IC設(shè)計(jì)和材料的國產(chǎn)化替代等子領(lǐng)域,都值得深入研究和布局。
我們將繼續(xù)保持對底層基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)追蹤,持續(xù)尋找下一代通信應(yīng)用產(chǎn)品爆發(fā)前的投資機(jī)會。