contributed by <Tim096>

前言

上一篇我們一起聊到了 「青菜聊聊台股 PCB 產業 #9」，那麼我們這一次就來聊一個和 PCB 很接近的產業吧 ~ 就是大家很關心的 5G，手機上 5G 到底代表什麼？為什麼大家如此期待？而我們身為投資人又該如何看待這一個產業呢？

1. 什麼是 5G？和 4G 又有什麼差別？
2. 5G 的應用
3. 建置成本 5G vs 4G
4. 5G 供應鏈上游、中游、下游
5. Tim096 心得

由於每一位讀者情況都不同，因此如果你本來就對於 5G 這項技術了解的，建議可以跳過前 3 點，直接看一下該如何投資？但是強烈建議不了解的人看一下前面，這樣自己投資什麼自己也比較了解，才能夠抱得住、抱的久~

1. 什麼是 5G？和 4G 又有什麼差別？

台大5姬，不是今天要說的主題，只是筆者突然想起來，讓大家回憶一下而已XD。

讓我們一起進入今天的主題吧，沒聽過 5G（5th Generation Mobile Networks）的各位讀者想必也聽過 4G 吧，如果沒聽過 4G 那也沒關係，請拿出你的智慧型手機，並看一下左上角的位置

那個 4G 就是代表著你目前是接收的 4G 網路的訊號頻段。在無線通訊的世界中，都是以電磁波作為傳送資訊的媒介，而且發送、接收端彼此的頻率要相同，才能互相傳遞訊息。可以想像一下，當你在用手機的同時，其實周遭佈滿了無數條密密麻麻、不同頻率，肉眼看不見的電磁波。強調一下筆者自己實驗室就是專門在做網路這一塊的，台灣一直有一個很奇怪的迷思，那就是電磁波會致癌。筆者自己和我們教授確認過，也看過相關的研究，至少在網路電磁波這一塊，目前是沒有任何證據或研究，顯示它是對人體有害的喔！

那麼要怎麼決定資訊傳遞速度的快慢呢？主要就在兩個關鍵上：電磁波頻率和頻寬。

這邊簡單介紹一下 3G, 4G, 5G 的差異

後面所謂的 G，其實是世代（Generation）的意思，分別代表第 3 世代、第 4 世代、第 5 世代的意思。可想而知數字越大，技術更先進。有一些技術小白會認為 G 代表的是速度。這邊稍微強調一下，絕對不是這樣的。只是通常數字越大就會越快，因為新一個世代的產品，通常就是比舊世代的產品更好、更快。

我們可以把頻率想像成汽車的速度、頻寬想成高速公路的寬度，傳送的資訊則想像為乘客數量，頻率越高汽車就開越快；頻寬越大高速公路就越寬。高速公路越寬就能同時行駛越多台車。除了速度更快外，載客量也更大（傳送的資訊量）。因此一般來說頻率和頻寬越高，傳遞資訊的量就越多，最終的速度也越快。

從上圖的比較中可以簡單發現，代數越高，網速（頻寬）越高。而上傳與下載通常是不對稱，與使用者的使用的習慣有關，大多數的使用者都是從網路上接收資訊（下載），而比較少提供資訊（上傳），為了不造成頻寬的浪費，所以通常看到的都會是下載高於上傳。明顯可以看到 5G 的下載頻寬是 4G 的 10 倍，也就是說原本要下載 10 秒的資料，現在只需要 1 秒，至於詳細單位的意義會在後面的應用中簡單的介紹。

2. 5G 的應用

先從 5G 的三大特性介紹起：
1. 高頻寬
2. 低延遲
3. 廣連結

1.高頻寬（eMBB，Enhanced Mobile Broadband）

高頻寬就代表著每秒可以接收到更多的資料，3G 時的頻寬可以用來即時傳輸聲音與串流音樂（Spotify、KKBox）、基本數據服務，而 4G 是 3G 的 50 倍，4G 的頻寬足夠使我們即時傳遞圖片及影像。這同時也導致直播的興起，人人都可以當直播主，以前只有電視台的直播車才可以做到的事情，現在只要有一支手機就可以傳遞即時影像，也間接導致了串流影音的興起（youtube），而 5G 每秒可以傳遞的資料量是 4G 的 10 倍，這也代表了可以做到更多以前所無法做到的事情。

應用：實現像 AR/VR、4K、8K 影音等需要大流量、高網速的應用場景。

邊緣運算的概念簡單來說就是在使用者的就近處（例如基地台旁邊）設立邊緣計算台，這麼一來，就可以直接在 Edge 端處理一些較簡單的資訊，不需將所有資訊都傳回中央雲端（Cloud）處理，大大減少資訊傳輸的時間，以降低延遲。或許下一篇我們就來詳細一點來聊聊邊緣運算（Edge Computing）這一塊，其實這一塊對於台灣一些廠商受惠真的很大，也是未來的一個大趨勢。

2.低延遲（uRLLC：Ultra-Reliability and Low Latency Communications）

低延遲最簡單的例子就是按下一顆按鈕後做出回應的那段時間，4G 平均延遲大約 50ms（毫秒），5G 則是 1 ms，縮短了 50 倍。

應用：邊緣運算（Edge Computing）、遠端手術成為可能、雲端遊戲、自動駕駛 AI 運算、智慧工廠

網頁出現「轉圈圈」是小事。若因為連線延遲而影響人身安全就不好了。像是無人車時速來到 100 公里時，緊急煞停時間是分秒必爭；無人機搜救災難現場搭載 5G，也能減少因延遲導致的遠距操控失誤機率，又或是遠端手術這種分秒必爭的事情，5G 使其雲端化成為了可能。

3.廣連結（mMTC：Massive Machine Type Communications）

廣連結顧名思義就是在同樣的範圍內能連接更多的裝置，根據統計，5G 網路每平方公里約可連接 100 萬個裝置（Node），是 4G LTE 的 10 倍。因此近幾年非常熱門的 IoT 物聯網，其背後能否實現的關鍵就是建立在 5G 的技術發展上。

應用：智慧工廠、萬物聯網、IoT、車連網、智慧家庭

目前的自駕車到路口是依靠影像感測器讀取紅綠燈的影像訊號後，經由影像分析確定是紅燈才停下來。依靠雷達（Radar）發出電磁波或光達（Lidar）發出雷射光，打到行人反射回訊號才停下來，但是在這種被動的環境下不可能達到完全自駕的目的，5G 時代將會全面建立「車聯網（IoV：Internet of Vehicles）」。

3. 建置成本 5G vs 4G

由於技術上根本性的不同，5G 與 4G 所需要的基地台數量差異很大。這邊說一下為什麼 5G 基地台數量會是 4G 基地台數倍的原因，由於 5G 訊號電磁波的頻率比 4G 更高，那麼根據電磁波的波長*頻率=光速。這個公式，光速是定值，所以當頻率增加時，相對的波長就會降低，而波長降低的話，路徑損耗變大，繞射能力會降低，基地台訊號所能覆蓋面積將會變小，所以需要更多的基地台來提高訊號覆蓋面積。

筆者知道上述講完以後，應該沒有幾個人聽得懂。簡單來說可以想像成 5G 為了特化速度，犧牲掉了自己的攻擊範圍。因此若我們需要覆蓋同一個範圍 5G 相比 4G 是需要更多的基地台的。

5G的隱憂

優點 :

1. 搶先推動 5G 的國家可以獲得科技優勢，可以理解到 5G 帶來的優勢與便利，進而提早感受的市場的動態與產品的開發，這也是為什麼中國與美國要爭奪 5G 領頭羊原因之一。
2. 土地面積小的國家 5G 推動起來相對容易，所需的基地台數量可以相對降低。(台灣)
3. 缺點同時也是優點，為了可以接收到 5G 訊號，所以硬體設備需要升級，同時帶來一波新的商機。

缺點 :

1. 由於5G基地台的數量大增，建置成本太高。
2. 5G當前的穿透性太差的問題，一道牆就會阻擾到訊號。
3. 高速率與低延遲本來就容易有衝突。
4. 5G相關的硬體設備更換，例如 4G 手機如果要接收 5G 訊號，則需要替換成可以接收 5G 訊號硬體的手機。
5. 由於 5G 基地台的訊號覆蓋面積小，是否有需要在郊區投入 5G 基地台等問題，很值得探討。
6. 低延遲的疑慮。

4. 5G 供應鏈上游、中游、下游

讓我們先一起釐清楚 5G 需要什麼？會有什麼？ 首先需要什麼？當然需要就是一個接收端（手機、VR、電腦等…）、發送端（蜂巢式網路、天線、射頻設備、小型基地台等…）， 會有什麼？筆者最期待，但也是目前最缺乏的部分，或許是一款遊戲、雲端串流、自駕車、IoT。或許對於現在的社會來說 4G 確實已經足夠快了，但是科學往往就是這樣走在前面，需要有了這一項（5G）科學技術，之後才會有人把它商業化，而後大紅大紫。

上游：晶圓代工、射頻電纜、光通訊、系統組裝、晶片、濾波器、軟板、天線
中游：小型基地台、網路交換器
下游：電信營運商、物聯網、智慧型手機、VR/AR、車聯網

1. 上游：晶圓代工、射頻電纜、光通訊、系統組裝、晶片、濾波器、軟板、天線

主要就是製作 5G 的發送端、接送端，所必須的元件。手機端裡面接收 5G 的晶片、天線、發出訊號端的 RF 元件、製作二代半導體砷化鎵（GaAs）、三代半導體材料碳化矽（SiC）,氮化鎵（GaN）

6269 台郡 5G LCP軟板廠

3707 漢磊 台灣碳化矽（SiC）、氮化鎵（GaN）領域，著墨最深的指標大廠。

6451 訊芯-KY IC-封測

2449 京元電子 IC-封測

3105 穩懋 PA 三雄之王

8086 宏捷科 PA 三雄之一

2330 台積電 IC-代工

2379 瑞昱 IC-設計

5274 信驊 IC-設計

4968 立積 IC-設計

2454 聯發科 IC-設計

4971 IET-KY IC-製造

3707 漢磊 IC-製造

3016 嘉晶 IC-製造

2455 全新 LED及光元件

3450 聯鈞 LED及光元件

3221 台嘉碩 被動元件

3152 璟德 被動元件

3363 上詮 被動元件

4991 環宇-KY PA 三雄之一

關於 PCB 的部分還可以參考一下，筆者上一篇打得”青菜聊聊台股 PCB 產業 #9“

2. 中游：小型基地台、網路交換器

小型基地台（Small Cell）：是一種低功率的無線接入節點或基站，可以在有執照頻譜及無需執照頻譜中運作，涵蓋範圍由 10 公尺至於 1 到 2 公里。它可以被用來當成行動通訊數據卸載（Mobile data offloading）之用。小型基地台的優勢是體積小，可以直接架設在街上的路燈，或是城市隨處可見的便利商店等，免去建設大型基地台時土地空間難覓的困擾，此外因為價格便宜、升級容易，雖然每個基地台可以容納的使用者人數較少，但即使加裝許多機台，價格仍然便宜很多。

根據換算，一台 4G 基地台相當於 156 台毫米波基地台的覆蓋範圍，毫米波基地台因為技術層級高所以更貴，你覺得電信商有可能這樣大手筆去買大型基地台嗎？當然不太可能。 因此即使是美國，也僅會在部分都會區建置，鄉村地區還是主要以 Sub-6Ghz 為主，這也是為什麼 PA 用量會增加的原因，因為聯網裝置會需要不同頻段的 PA 才不會互相干擾） 其他國家雖然還沒大量採用毫米波 5G 技術，但因為這些國家的網路流量都正在暴增，中低頻段很快就會飽和，各國逐漸走向高頻毫米波是遲早的事。 所以大家才會說，SmallCell 在 5G 時代是電信商的唯一解決方案。

主要廠商：

3189 景碩 射頻模組封裝載板（RF modules）、系統級封裝載板（SiP）

3234 光環 光收發模組

3017 奇鋐 散熱模組

5388 中磊 網通

2345 智邦 網路交換器全球市占 3 成以上

3380 明泰 網通

4906 正文 小型基地台

2332 友訊 網通

3062 建漢 網通

3704 合勤控 網通

3234 光環 網通

3419 譁裕 網通

3596 智易 網通

4977 眾達-KY 網通

6674 鋐寶科技 網通

2314 台揚 通訊設備

6426 統新 通訊設備

6470 宇智 通訊設備

6152 百一 通訊設備

6285 啟碁 通訊設備

3163 波若威 通訊設備

2485 兆赫 通訊設備

3491 昇達科 通訊設備

6530 創威 通訊設備

3081 聯亞 通訊設備

2317 鴻海 EMS

3. 下游：電信營運商、物聯網、智慧型手機、VR/AR、車聯網

封測廠，例如 RF 測試大廠矽格（6257），以及目前 AiP 技術最成熟的日月光（3711），及近期極力在發展 WLP（Wafer Level Packaging，晶圓級封裝）的台積電（2330）等，都是可望搭上此波趨勢的受惠者。

主要廠商：

2395 研華 工業電腦

2356 英業達 筆記型電腦

2382 廣達 筆記型電腦

2353 宏碁 筆記型電腦

2412 中華電 電信服務

3045 台灣大 電信服務

4904 遠傳 電信服務

3682 亞太電 電信服務

5. Tim096 心得

不管是從 2G 的時代開始，通話拉近了人們之間的距離，Email 的出現拉長了我們的工時，3G 的出現也豐富了我們的生活，不管是上網還是看影片，聽音樂，4G 智慧型手機的興起，讓我們隨時隨地都可以接收大量的資訊，降低了對筆記型電腦的依賴，上網購物、聊天、看影片、轉帳、繳費，工作協調都可以透過手機來完成並大大的影響了我們的生活，那 5G 呢?每次通訊技術的演進都造就了一波產業性的革命與創新，那5G也必定帶來一波前所未有的浪潮，同時這也是我們的投資新機會，抓住這波時代改革的浪潮，投資未來享受當下。

我相信世界強國一定會積極的搶先去推動 5G 的基礎建設，因為只有身處在 5G 的環境底下才有可能去發展 5G 的應用、去推動周遭 5G 的市場，洞察市場並發展出新的商業應用與更先進的技術，成為領導市場的先驅，所以第一步一定是先創造出 5G 的環境，就好比你身處在 4G 網路的環境，你會覺得有些 5G 網路的應用太不切實際，但如果你在 5G 網路下或許你反而覺得太稀鬆平常，至於商業價值，我相信也會慢慢浮現的，當你的應用夠好的時候，其他國家為了能夠獲得你的應用服務也會去推廣 5G 網路，而那時 5G 的技術也相對完善許多，甚至那時 5G 網路建置成本降低許多了，但先投入的國家所獲得的優勢卻是領導市場，這其中的商業價值可想而知差異有多大了。

台灣長期以科技代工傲視全球，正好切合 5G 發展不可或缺的通訊設備需求，也因此誕生了許多「5G概念股」。也可以比喻成蛋黃及蛋白，處在最核心的蛋黃區指的是，製造 5G 傳輸中不可或缺的晶片與小型基地台；砷化鎵大廠穩懋（3105）與微波高頻元件設計製造廠昇達科（3491），都是製作小型基地台不可或缺的一環，有興趣的人不妨多留意。

另一方面的蛋白區，則是以PA（功率放大器）、PCB（印刷電路板）、天線、散熱以及其他通信電子元件為主。而其中的 PCB 產業更因為用圖慎廣，不管是 PCB 上游的金居（8358）、中游的臻鼎-KY(4958)、還是下游的南電（8046），是值得列入觀察的產業之一。

電信業者大量鋪設小型基地台，最大受惠者並不是網通模組系統廠商，而是微波、毫米波元件廠商。

總結以上，認為昇達科（3491）、啟碁（6285）、立積（4968），將是網通產業 5G 及 802.11ax 時代來臨的趨勢下，最有可能受惠的三家 RF 射頻元件公司，同時筆者也看好 PA 族群，包括全新（3491）、穩懋（3105）等公司，受惠 5G 時代及 VCSEL 消費端應用帶來的成長性。

額外加碼

1. 遠距醫療/手術，需要 5G 網路 + 3D 超高顯像（Ultra-high Pixel Density Display）技術，能使低延遲及高頻寬 _ 遠距醫療/手術成為現實。5G 網路傳送生理數據、觀察影像至醫院/醫學中心的專科醫師端，由醫師透過診療平台觀察病況。 目前的 5G 遠距門診，受限基地台與設備關係，仍需要以路由器方式轉換 WiFi 訊號，讓醫生與患者在定點進行診療，待未來 5G 基礎設施完備後，患者即可在家中、行動診療車上都能接收到 5G 訊號，遠距醫療的功能才能充份顯現出來。 目前的困難，還是數據/影像/圖檔等「大檔案」的傳輸及檢視，以眼科會診為例，不只是眼底鏡拍攝畫面，超音波檔案容量動輒 500MB，若能結合穿戴裝置、AR/VR、超高顯像技術、協同資安等應用，將更能實現遠距醫療的意義。
2. 手機的角度看 5G 相關，去年的 iPhone 的 5G 只有美國版有 mmWave，今年預計海外版也會有，所以手機內會需要多一個 Aip，Aip 由景碩（3189）或欣興（3037）製造
3. 國家通訊傳播委員會（NCC）統計，去年初台灣 4G 用戶平均數據傳輸量為 14.74 GB；2019 年 5 月已成長為平均 16.85 GB，位居世界前段班。愛立信（Ericsson）也強調，全球行動寬頻流量至 2024 年會是現在的 5 倍，特別是在市區密集區域，若僅依賴 4G 將無力負擔。 頻率越高，能傳輸越多數據、裝更多訊息；頻率低則裝載量小，速度有限。換言之，4G採用低頻的先天限制，是 5G 不得不發展的主因，速度反而是其次。
4. 原本 cell 的部分應該大家會買華為，經過中美貿易戰的洗禮，現在變成愛立信、諾基亞等歐美大廠，而這些 cell 製造商就是在台灣，