高通是全球无线通信行业龙头，2022年列居全球半导体公司销售规模第四位，位列Fabless厂商第一位。本文通过对高通的发展过程及重要业务变化节点复盘、总结高通在发展过程中的启示，以探究芯片设计龙头的业务壁垒和竞争优势。

摘要

认识高通：全球移动通信技术引领者，芯片设计龙头。高通主营业务由三部分构成：QCT（芯片销售）、QTL（专利授权）、QSI（战略计划）。其中FY2022 QCT业务收入占比85.2%，按终端应用领域可分为智能手机（76%）、物联网（20%）和汽车（4%）的芯片销售；QTL业务收入占比14.4%，以无线通信技术专利授权为主；QSI业务及调整项占收入占比0.4%。对比四家全球主要Fabless厂商，我们认为高通与英伟达、博通、联发科的共同点在于分别在各自细分领域引领技术发展；不同之处则在于，高通在无线通信技术领域30年的专利积累形成了独特的专利授权业务。

成长复盘：全球无线通信龙头是如何炼成的？按时间线看，我们将高通成立以来的发展历程分为五个阶段。而从业务发展脉络看：1）无线通信起家：高通凭借CDMA等技术专利打造坚固护城河，在3G时代确立优势地位。通过基带销售和专利授权业务，高通将其强劲的无线通信技术基础转化为源源不断的收入，深刻体现了“标准竞争是制高点”。2）三次变革拓展业务版图：首先通过骁龙计算平台在智能手机、IoT、汽车三大领域的全方位布局，完成产品应用领域的打通；其次通过布局射频前端，补齐无线通信电路最后一块拼图，完成产品品类拓展的第二次变革；最后通过前瞻布局混合AI抢占人工智能制高点，进行第三次变革。3）生态整合：通过把握上游先进制程+下游优质客户，打造完整产业链生态圈。

高通启示录：发明+实干，持续引领移动互联技术发展方向。通过对公司发展历程的探究，我们得出三点启示：1）研发为基，抢占技术制高点是成功关键；2）产品为实，平台化产品布局加快业务版图横向拓展；3）产业为本，内生研发+外延收购+投资合作布局长远。

风险

汽车客户拓展不及预期，单一地区客户销售占比过大，专利诉讼风险，税收政策风险，商誉减值风险。

正文

全球移动通信技术引领者，芯片设计龙头

认识高通：无线通信技术引领者，开启移动互联时代

全球芯片设计龙头，以无线通信赋能移动生态

全球领先的无线科技创新者。高通创立于1985年，总部位于美国加利福尼亚州圣迭戈市，并于1991年在美国纳斯达克上市（股票代码QCOM）。公司以无线通信业务起家，在《财富》2019“改变世界的公司”榜单中，高通因其对无线技术发展的巨大贡献，位列第一。经历近四十年的发展后，公司当前业务版图由三部分构成：QCT（芯片销售）业务、QTL（专利授权）业务、QSI（战略计划）业务。

QCT（芯片销售）业务：FY2022收入377亿美元，占公司总收入的85.2%。QCT业务进一步按终端应用领域可分为三部分：智能手机、物联网和汽车。

►智能手机：FY2022实现收入288亿美元，占QCT收入的76%。主要向三星、小米、OPPO、vivo等安卓客户销售骁龙（Snapdragon）2/4/6/7/8系列SoC，以及配套的射频前端和电源管理芯片，其中骁龙7/8系列以5G SoC为主。此外，由于苹果自研5G基带进程缓慢，苹果自2020年下半年（iPhone12）起向高通采购X55/X60/X65 5G基带外挂在其A系列应用处理器上[1]。从份额看，根据IDC，1Q23高通占全球基带/SoC芯片市场出货量的42%/25%；此外，得益于配套销售的策略，2021年高通射频前端收入份额达到20%，跃居全球第一（根据Yole）。

►物联网：FY2022实现收入74亿美元，占QCT收入的20%。高通在各个细分物联网领域具有全面的产品布局。在PC领域，高通与微软合作开发ARM核SoC芯片；在可穿戴领域，高通的产品主要包括蓝牙音频SoC和智能手表SoC；在AR/VR领域，高通推出骁龙XR系列SoC，搭载于全球90%的头显设备；在工业及商业领域，高通主要向移远通信、通信、泰雷兹、广和通等模组厂商销售蜂窝物联网、Wi-Fi、以太网等网络连接芯片以及智能终端处理器芯片。从份额看，根据TSR、Counterpoint等，虽然物联网芯片下游分散，行业竞争者较多，但在各细分赛道高通均以16%以上的份额占据龙头地位。

►汽车：FY2022实现收入15亿美元，占QCT收入的4%。高通围绕汽车智能化、网联化打造“骁龙数字底盘”（Snapdragon Digital Chassis），其硬件产品包括车载通信芯片、智能座舱芯片和智能驾驶芯片，下游客户包括宝马、通用等主流汽车OEM和博世、电装等Tier 1厂商。从份额看，根据佐思汽研对车规通信模组内置芯片的统计，1Q20高通在车载通信芯片领域占据了约90%的市场份额；根据我们对车质网2022年第30-40周上市新车的不完全统计，2022年高通SA8155P/SA8195P等产品在智能座舱芯片领域占据了约50%的市场份额；而高通的智能驾驶芯片Ride尚处于量产上车初期。

QTL（专利授权）业务：专利授权以无线通信技术为主。FY2022收入64亿美元，占公司总收入的14.4%。

QSI（战略计划）业务：战略计划收入与公司对外战略投资有关，通常金额较小。 FY2022收入3,100万美元，占公司总收入的0.1%。

此外，FY2022公司收入调整项为1亿美元，占公司总收入的0.3%。

图表1：高通业务矩阵主要包括芯片销售（手机、IoT、汽车）和专利授权

注：QSI（战略计划）业务收入占比较小，2022年约0.1%，因此在上图略去。

资料来源：高通官网，IDC，Counterpoint，我爱音频网，IPlytics《Who is leading the 5G patent race》2021，中金公司研究部

成长复盘：全球无线通信龙头是如何炼成的？

按时间线看，我们将高通成立以来的发展历程分为五个阶段。

►技术创立期（1985~1994年）。1985年创始人艾文·雅各布立足CDMA（码分多址）技术创立高通，该技术最早为运输行业的卫星通信系统开发；由于看好CDMA技术在移动通信领域的发展潜力，高通于1988年首次提出CDMA蜂窝技术概念，为推动技术商用，除了芯片产品外，高通还从1994年开始制造CDMA硬件终端（手机和系统设备）。

►2G时代CDMA开始商用、业务聚焦期（1995~2001年）。1995年CDMA作为2G标准实现商用，虽然其商用化较GSM呈后发劣势，但公司仍在1995~1999年实现10倍收入增长。1998年前后，公司战略聚焦通信技术研发和芯片设计业务，将硬件终端业务出售给京瓷、爱立信。

►3G/4G时代快速发展期（2002~2014年）。得益于2G的功能手机向3G/4G的智能手机切换，全球智能手机出货量快速增长。而高通于1998年推动CDMA2000成为3G标准之一，并积极布局3G/4G通信专利，从而成为了3G/4G时代的最大赢家，实现高速成长，2002~2014年公司QCT和QTL收入CAGR分别达22%和19%。

►业务拓展期（2015~2019年）。在全球智能手机出货量增速在2016年前后见顶并开始放缓后，公司一方面补齐手机领域产品矩阵，布局模拟前端芯片，如2017年成立射频前端子公司RF360，配合基带提供“端到端”无线通信解决方案；另一方面拓展业务应用矩阵，布局汽车、物联网等新终端，将骁龙平台应用渗透到各个智能终端。

►布局5G，挖掘汽车、AI等新机遇期（2020年至今）。2019年5G商用后快速渗透，手机换机需求带动公司收入阶段性高增长。而从2021年开始，在手机需求稳定的背景下，公司加大在智能汽车、AR/VR、混合AI等领域的开拓，寻找新的增长方向。

图表2：高通历史沿革

资料来源：Wind，高通官网，戴夫·默克《高通方程式》2005，中金公司研究部

除简单的时间线梳理外，从业务发展角度看，高通的发展历程更体现了公司从创立到持续多次变革的过程，最终形成了当前全球芯片设计龙头公司的业务版图。因此下文我们将详细分析高通如何从无线通信起家、通过三次变革拓展业务版图、并通过上下游合作巩固产业链优势。

无线通信起家：开辟移动互联时代的创新引领者，构筑坚固专利护城河

无线通信系统：“端到端”架构复杂，标准复杂且源远流长

完整的无线通信过程由基带芯片、射频收发器、射频前端三种硬件共同完成，通信协议的软件部分由基带厂商开发并掌握。基带芯片与CPU通过一个端口传输数据帧，负责数据帧的编解码（协议处理）与基带信号的调制解调（信号处理）。射频收发器通常集成进基带芯片，负责中频信号和射频信号的转换（频率合成）。射频前端是模拟芯片，负责射频信号的功率放大与收发。以手机通话为例，手机的语音信号依次经过基带、射频收发器、射频前端和天线发射出去，通过无线介质传输至基站，再由基站中的相关元件以相反顺序接收进来。

完整的无线通信系统还需要实现端到端的连接，因此是一个运营商、终端商、通信设备商三方合作的商业生态。蜂窝组网通信覆盖范围广、传输速率高，其中基站发挥了关键作用。通信业务由全球各国主要电信运营商承担，运营商通过在区域范围内建设基站、并面向开通通信业务的用户收入费用。

图表3：移动终端无线通信原理及架构

资料来源：高通官网，德州仪器官网，中金公司研究部

复杂的通信系统只有标准化才能创造经济利益，因此随着手机在90年代开始普及，行业中衍生出了一部分联盟，致力于制定统一的通信标准，以支持终端设备在不同通信网络制式、不同国家和地区通信频段都能实现互联互通，促进其商用进程。其中主要的标准有蓝牙、Wi-Fi和蜂窝通信。

图表4：蜂窝、Wi-Fi、蓝牙标准迭代过程

注：红色文字为高通参与制定的蜂窝通信标准

资料来源：3GPP，IEEE SA，华为企业互动社区，信驰达科技公司官网，中金公司研究部

标准的竞争是无线通信产业（基带厂商）竞争的制高点

基带厂商的竞争是无线通信产业竞争的缩影。虽然从价值量的角度，单部手机基带、射频前端芯片价值量相当（各占手机BOM的10%左右），但是一方面基带芯片掌握软件和通信标准的底层逻辑，射频前端厂商的产品取决于基带厂商的开发平台，另一方面基带芯片采用数字电路CMOS制造工艺，因此愈来愈与CPU集成，以SoC芯片的形式搭载在手机终端，价值量成倍增长。

复盘基带厂商竞争格局的变迁，我们认为标准的竞争是关键，也是基带行业先发优势、强者恒强的根本原因。伴随通信标准的统一化，基带市场从群雄逐鹿走向寡头垄断。1G时代美国摩托罗拉凭借“大哥大”垄断全球基带市场；2G和3G时代蜂窝通信标准众多，全球基带行业呈现百花齐放的格局；3G向4G演变的过程中，德州仪器、诺基亚等厂商逐渐退出；行业最终在5G时代形成寡头格局。根据Strategy Analytics，2016~2021年全球基带厂商收入CR3维持在70%以上，其中高通、联发科（收购威睿电通[2]）分列第一第二，分别主导高端和低端市场，前六厂商中英特尔已于2019年将基带业务出售给苹果，退出基带市场，而苹果至今自研受阻，仍然使用高通的基带芯片。

我们总结了上述基带芯片竞争变迁背后的原因：

►标准依赖度高：无线通信的核心专利掌握在高通、诺基亚、爱立信、三星、华为等少数厂商手中，由于专利保护的存在，任何后来者都必须向标准制定者和专利拥有者缴纳商标使用费和产品认证费，若未得到授权，后来者想要绕开专利的难度较高。因此，掌握关键技术和标准制定的话语权，是基带厂商建立中长期竞争优势和龙头商业地位的关键。

►标准持续迭代：蜂窝/Wi-Fi/蓝牙标准平均每10年/5年/2年迭代一次，技术指标的频繁升级考验设计厂商的快速研发能力。虽然蜂窝的迭代间隔最长，但相邻两代的技术指标提升最多，意味着蜂窝技术的迭代难度最大。

►软硬件设计难：由于终端的移动性，通信标准需要向后兼容来支持各地区不同代际的蜂窝网络，5G基带需要支持包括2/3/4G在内的7种制式和80个频段，在软件架构设计上需要保证千万级以上海量代码的鲁棒性和兼容性，在硬件设计上需要克服十亿级晶体管带来的复杂度。

►运营商认证难：基带芯片的商用需要通过全球数百个运营商的测试认证，同时需要满足终端厂商对功耗、面积、集成度的高要求。

►时间资金成本高：每代产品从研发到广泛商用需要4~5年，且需要数十亿美元资金。

图表5：蜂窝通信标准迭代下的基带厂商竞争格局变化

资料来源：各公司官网，中金公司研究部

作为重要的标准制定者，高通凭借无线通信专利打造坚固护城河

高通是CDMA技术商用化的先驱，深耕蜂窝通信技术30余年。CDMA技术早在1940年代就已出现，但在被高通商用化之前一直被用于特种计算机芯片和政府绝密通信[3]中，1988年高通创始人挖掘到其民用价值，并于1995年率先在蜂窝通信市场实现CDMA技术的商用，后又推动CDMA2000（CDMA衍生技术）于1998年成为3G标准。自1G时代至今，高通已深耕无线通信技术30余年，参与每代蜂窝标准的制定，公司持有全球65%的CDMA专利（根据BCG），持有的认证5G专利数则仅次于华为（根据IPlytics），此外由于公司比其他厂商提早数年研究无线通信底层协议的处理，在技术变革时期能更早迭代出产品。

立足蜂窝通信，通过收购成为无线通信技术“全科”选手。公司2000年收购GPS开发商Snap Track；2006年收购WLAN技术提供商Airgo Networks，该公司曾交付全球首个MIMO-OFDM芯片组；同年收购RFMD的蓝牙资产；2011年以31亿美元收购Wi-Fi芯片供应商Atheros，并推出直连28nm基带的Wi-Fi Combo芯片；2014年收购WiGig（千兆比特Wi-Fi）芯片公司Wilocity，并将WiGig整合入高端手机及消费电子处理器芯片中；2015年以24亿美元收购CSR，获其领先的CSRmesh[4]（蓝牙）技术，帮助高通进军物联网和汽车通信。

通过基带销售和专利授权两大业务，高通将其强劲的无线通信技术基础转化为源源不断的收入，深刻体现了前文“标准竞争是制高点”的结论。

一方面，高通以40%以上的收入份额稳居全球基带龙头的地位（参考前文），在5G领域其基带出货量份额更是高达76%（根据Counterpoint 4Q21数据）。高份额使得高通在手机芯片这个千亿市场中充分享受了硬件迭代升级带来的红利，FY2006~FY2022高通QCT收入CAGR达到14.5%。

另一方面，高通独有的专利授权业务几乎带来“纯利”。凭借公司在无线通信技术上的长期深耕，截至FY2022年报高通共积累了超过14万项专利，公司对所有使用了相关技术的终端厂收取专利授权费，包括一次性的授权签约费（Lisence fee）和按每季度出货量核算的季付版税（Royalty）[5]。根据2017年11月最新版税征收标准，1）手机：依据授权内容的多少，按手机售价的2.275%-5%征收版税，同时设定了20美元的上限；2）物联网：公司对单个4G NB-IoT/eMTC模组征收50美分版税；3）汽车：对单辆联网汽车/通信单元征收固定5美元的版税。

依公司披露，2017年版税征收标准调整前QTL税前利润率接近90%，调整后也维持在70%左右，约为QCT税前利润率的4倍[6]，是公司的利润支柱。

图表6：高通专利授权收费标准及内容

注：SEP专利包括高通的蜂窝技术标准必要专利（cellular standard-essential patents），组合专利包括蜂窝标准必要专利、非蜂窝标准必要专利（如Wi-FI、蓝牙、定位、音频解码技术等）和非标准必要专利。

资料来源：高通官网，KFTC，中金公司研究部

变革第一步：跑步进入移动互联时代，打造骁龙计算平台

集成电路技术遵循摩尔定律，SoC技术于20世纪90年代中期开始发展起来。SoC起源于手机，由于消费者要求更高续航，电池在电路板中占据的面积增大，同时要求其余元件耗能减少，芯片厂商为迎合终端厂商的需求，将AP和BP集成为体积更小、功耗更低的SoC。SoC以ARM微处理器为中心，通过专用总线（AHB总线）控制和配置微处理器周围的各个外设功能模块，包括AP（应用处理器）、BP（基带处理器）、内存子系统、电源管理模块和接口模块。其中，AP包括CPU（负责数据运算与指令控制）、GPU（加速计算与图像渲染）、NPU（AI计算）、DSP（数字信号处理）、ISP（图像信号处理）、Codec（音视频编解码）等模块，BP集成了基带芯片和射频收发器。

如果说基带的协议/信号处理能力决定了SoC的基础，那么应用处理器的性能（算力、能效比）则是SoC的加分项，性能的提升需要结合IP核和制造工艺。因此除了上文提到的基带芯片外，高通在SoC领域进行了全面布局。

►收购并自研应用处理器IP：1）CPU方面，高通并非采用Arm Cortex公版架构，而是在此基础上修改成具有更强算力和更低功耗的Kyro CPU，同时高通于2021年收购由前苹果A处理器首席架构师创建的NUVIA公司[7]，正在开发基于NUVIA架构的CPU（优于Arm公版架构）。2）GPU方面，2009年高通收购AMD的GPU部门[8]，开发相比Arm Mali浮点性能（游戏/交互界面渲染）更强的Adreno GPU。3）DSP方面，高通的Hexagon DSP亦具备强大处理能力和低功耗。

►与先进制程龙头携手共进（后文将详细展开）：制程越小，晶体管数量越多，算力越高，同时工作电压降低，功耗减小，能效提升。在先进制程上，高通一方面具有优先代工生产的优势，另一方面其庞大的芯片出货量带来了成本摊销的优势。

图表7：SoC内部结构

资料来源：高通官网，中金公司研究部

智能手机：骁龙系列引领安卓SoC发展，中高端市场主导地位稳固

高通于2007年推出骁龙系列SoC，顺应智能手机行业发展持续迭代。根据IDC，全球智能手机出货量在2011~2015年以CAGR 31%高速增长，2016年起智能手机增速开始下滑，但得益于5G渗透率的持续提升，SoC ASP较4G时代显著提升，带动全球智能手机SoC市场规模从2019年的409亿美元增长至2021年的622亿美元（根据Strategy Analytics）。高通于2007年起开始推出骁龙系列SoC，截至2023年8月已迭代60余代产品。

图表8：2011-2025E全球智能手机出货量

资料来源：IDC（含预测），高通官网，中金公司研究部

图表9：全球智能手机SoC市场规模

资料来源：Strategy Analytics，中金公司研究部

从总出货量份额看，高通位列全球手机SoC市场份额第二，市场地位稳固。与前述高通在CDMA领域的绝对优势相对应，2015年高通在全球手机SoC市场份额一度高达35%，但后续随着联发科在低端市场崛起及5G的发展，高通份额有所下降，但仍牢牢占据全球第二的出货量份额。根据IDC数据，1Q23高通市场份额为25%，继续位列全球第二。

图表10：1Q15-1Q23全球手机市场SoC厂商份额

资料来源：IDC，中金公司研究部

“无高通不旗舰”，高通在安卓中高端市场占据优势地位。当前在智能手机SoC领域，苹果自研A系列SoC（除基带芯片外），中高端安卓手机中高通则占据主要份额。在安卓旗舰机领域，能否搭载当年高通的新一代骁龙芯片，甚至首发高通新一代骁龙SoC，已经成为了安卓手机品牌竞争的重要看点。从重点品牌看，小米、三星、OPPO、vivo、一加等安卓手机品牌均在旗舰机全系或主力机型选择搭载高通骁龙芯片。

从竞争格局来看，高通中高端龙头地位稳固。对比不同SoC公司情况，我们认为当前手机SoC竞争主要集中在苹果与安卓之间、以及中低端安卓芯片之间。具体来看，我们认为1）联发科定位中低端，与高通进行差异化竞争；2）三星能效不佳，与高通签署长约；3）苹果自研缓慢，但计划未来实现基带芯片自供；4）紫光展锐短期较难突破高端市场；5）翱捷科技4G尚未量产。考虑到苹果基带仍依赖于高通，目前高通在安卓手机市场中高端龙头地位稳定。

图表11：不同价位安卓手机搭载的SoC出货量份额（2021）

资料来源：Counterpoint，中金公司研究部

IoT：积极拓展IoT终端，把握AR/VR发展趋势

物联网连接数增加带动芯片需求快速增长。根据IoT Analytics，2021年全球物联网连接数达122亿个，2015~2021年CAGR为23%，并预测到2025年连接数将以CAGR 22%增长至270亿个。根据IC Insights，2021年全球物联网芯片市场规模达342亿美元，2015~2021年CAGR为14%。

物联网下游需求分散，芯片集中度低于手机芯片。根据Counterpoint，1Q22蜂窝物联网芯片CR3为74%，高通市占率42%，国产厂商紧随其后。根据TSR，2018年Wi-Fi芯片CR3为48%，其中高通市占率16%并列第一。根据我爱音频网统计，2021年蓝牙音频芯片CR3为59%，其中高通市占率18%。

高通侧重高速应用，充分受益于高成长XR行业。公司官网显示，AR/VR是其在消费物联网的重点布局，骁龙XR平台支持包括Meta Quest和Pico Neo在内的50多款商用设备，其中Meta和Pico在1Q22/1Q23合计占据了VR头显市场93%/54%的份额（根据IDC）。根据高通2021投资人会议，公司已获得未来全球90%的XR订单。

图表12：蜂窝/Wi-Fi/蓝牙物联网芯片竞争格局

资料来源：Counterpoint，TSR，我爱音频网，中金公司研究部

汽车：SoC打造全车智能生态，加速平台化布局

汽车智能化=智能驾驶+智能座舱+智能网联，智能网联为座舱的软件下载和人机交互提供支持，智能网联赋予的车路协同是高阶智能驾驶的必备条件之一，智能座舱的核心是算力和视频编解码能力，智能驾驶的核心是算力和AI算法，未来座舱域和驾驶域或跨域融合实现算力共享。

截至2022年9月，高通拥有300亿美元汽车在手订单。平台化布局是高通一贯以来的业务发展思路。

►产品方面，高通打造“骁龙数字底盘”，以车载通信芯片、座舱SoC、智驾SoC构筑汽车智能化硬件基础，以“车到云”服务平台的套件销售帮助整车厂持续升级汽车软件系统。跨域融合趋势下，我们认为全平台厂商有望显著受益。

►技术方面，高通立足成熟的骁龙计算平台，通过收购ADAS解决方案提供商Arriver以及车规级V2X解决方案提供商Autotalks，建设软硬件全方面的强大实力。

►客户拓展方面，2022年3月高通、Arriver与宝马宣布共同开发下一代智能驾驶技术；2022年4月Stellantis宣布自2024年起将骁龙数字底盘用于旗下14个标志性汽车品牌；2022年5月大众旗下软件公司CARIAD宣布采用Ride智能驾驶平台作为硬件，搭载于大众2025年起推出的车型；2023年8月高通与现代汽车宣布合作打造用于个性化定制车型的车载信息娱乐系统。

图表13：座舱、智驾、通信芯片相辅相成形成汽车智能生态硬件

资料来源：高通官网，中金公司研究部

#1. 车载通信芯片

5G-V2X驱动车载通信芯片市场规模持续增长，高通竞争优势明显。车载通信模组的5G渗透率远低于手机，高工智能汽车预计2023/2025年车载通信模组的5G渗透率将分别达到5%/15%。此外，V2X车路协同是近年来车载通信的另一大趋势，根据3GPP的定义，5G-V2X的重要作用是与传感器、雷达形成互补以实现高阶智能驾驶，包括要在基站覆盖外的区域能够使用PC5（直连通信接口）实现百米内车与车之间的低时延信息传输，这也将进一步提升车载通信芯片的技术要求和产品单价。车载通信芯片通常销售给模组厂，主流模组厂（移远通信、高新兴、广和通、Telit、日海智能等）均搭载高通芯片。1H20中国4G车载通信模组中，搭载高通芯片的模组的市占率合计超过90%。

图表14：车载通信模组出货情况及搭载芯片情况

资料来源：高工智能汽车，佐思汽研，各公司官网，中金公司研究部

#2. 智能座舱SoC

智能化趋势下，智能座舱SoC需求快速增长，高通份额不断提升。根据IHS Markit，2020年全球市场智能座舱配置新车渗透率为45%，2025年渗透率有望达到59%。座舱SoC供应商有三类，其一为通用型芯片供应商，是当前座舱SoC研发的主力军，如高通、三星、英特尔、联发科等海外龙头主攻德/美/韩系车企和造车新势力，国产龙头如华为、瑞芯微、全志科技等主攻国产市场；其二为传统汽车芯片厂商如瑞萨、恩智浦、德州仪器等，因其质量控制严格、车规等级高，深受日系车厂青睐，但弱点是迭代缓慢；其三为初创AI芯片公司如芯驰、芯擎等，主攻传统车企20万元以下车型。

高通占据中高端车型半壁江山。我们统计了2022年第30~40周上市车型所搭载的座舱芯片，高通占50%，三星和华为分别占比14%和11%；在16万元以上价位高通占59%，三星和华为分别占18%和9%；造车新势力发布的5个新车型全部搭载高通芯片。高通座舱芯片的优势一方面在于算力领先，能满足未来5年应用需求，基本覆盖一辆车的“黄金使用期”；另一方面，其座舱芯片大多由手机芯片演化而来，整体车机系统流畅，研发流程相对简单，产品迭代快速，保证了高通在各类车型定点时具备持续性的竞争力。

图表15：2022年第30~40周上市车型搭载座舱芯片

资料来源：各公司官网，车质网，中金公司研究部

#3. 智能驾驶SoC

高阶智能驾驶远期放量大幅提升智驾SoC市场空间。根据我们在《智能驾驶SoC：中低算力芯片市场红利期仍在+大算力芯片起量，国内业者扬帆起航》中的预测，全球ADAS SoC市场规模将从2022年的26亿美元增长至2025年的66亿美元，CAGR 36%。考虑到2025年后高单价的高阶智能驾驶渗透率将继续提升，我们认为远期智驾芯片市场还有数倍增长空间。智驾SoC参与者既有通用型芯片供应商英伟达、英特尔Mobileye、高通、华为等，也有传统汽车芯片厂商瑞萨、恩智浦等，还有初创AI芯片公司地平线、黑芝麻、芯驰等，此外主机厂特斯拉、零跑等也参与自研。

AI算力是自动驾驶的关键评估指标。随着智能驾驶等级的提升，算力需求指数级上升，根据地平线官网，L2/L4/L5算力需求为2TOPS/320TOPS/4000TOPS。从单颗算力来看，高通在同期芯片中处于第一梯队，在车企“芯片前装”的背景下具有竞争力。

由于智能座舱与智能驾驶同样追求高算力，未来或跨域融合实现算力共享。从已量产的产品看，两大汽车智能芯片厂商已初探跨域融合，英伟达Drive平台由三颗Orin SoC构成，两颗负责自动驾驶、一颗负责AI驾驶舱；高通第四代数字座舱平台的NPU算力达到30TOPS，已满足L3级智能驾驶需求。而展望未来，Flex SoC更是高通在跨域融合趋势上的开创性突破，借助高达2000TOPS的AI算力，Flex SoC将以单颗SoC同时支持数字座舱、ADAS和AD功能。

AI算法是自动驾驶的核心资产，整车厂追求开放性，高通收购Arriver补足软件短板。当前硬件算力已能支持L4级别智能驾驶，但L3级别实际应用尚未落地，主要是因为训练样本不足导致的算法不成熟。我们认为在算法成熟之前，高效率的AI算法是能够体现差异的核心资产，算法迭代和定制的自主权对整车厂而言非常重要。可以看到，Mobileye因“黑盒子方案”（芯片和封闭算法捆绑销售）流失奥迪、宝马等客户，英伟达因其通用性较强的软件开发工具包和CUDA架构成为较多整车厂的首选。高通Ride平台同样配备开放的编程架构，但高通在自动驾驶软件方面相对薄弱，因此于2021年8月通过SSW Partners收购了汽车安全Tier1厂商Veoneer[9]，并于2022年4月完成对Veoneer自动驾驶部门Arriver的收购，获其自动驾驶政策与视觉感知系统的软件业务及知识产权。我们认为，高通对Arriver的收购有效补足了软件短板。

图表16：智能驾驶SoC对比

资料来源：各公司官网，佐思汽研，中金公司研究部

注：高通骁龙Ride平台由SoC和加速器构成，通过不同组合实现10~700TOPS，其中最典型的360TOPS方案包括两颗SA8540 ADAS SoC（30TOPS）和一颗SA9000P加速器（300TOPS）。

变革第二步：补足短板，布局通信配套的射频前端芯片

布局射频前端，补齐无线通信电路最后一块拼图

如前所述，无线通信电路由基带芯片、射频收发器、射频前端构成，高通此前主攻基带芯片，但在射频领域积累相对较少。因此，在确立了基带领域的优势地位后，高通开始发力布局射频前端，补足短板。模拟芯片依赖长期工艺优化，而高通长期深耕数字芯片赛道，因此高通选择与行业专家合作的方式快速推出射频前端产品。

从核心零部件看，滤波器是射频前端中难度最高但最为核心的元件，模拟龙头Skyworks凭借SAW滤波器稳居苹果一供、博通凭借高质量BAW滤波器垄断细分赛道，2017年高通与拥有SAW、BAW制造工艺的TDK合资成立RF360 Holdings，并于2019年收购TDK的剩余股权，将射频前端技术完全整合进自身的5G解决方案。同时，得益于高通骁龙计算平台在各类终端的全面渗透，射频前端这一补充性质的产品在下游客户中导入顺利。FY22高通射频收入为43亿美元，手机/物联网/汽车三大终端分别占比87%/9%/3%。

价值量提升带动行业增长，高通射频前端收入快速提升

根据Yole，2018年全球射频前端模组与分立元件市场规模为150亿美元，预计到2025年增长至258亿美元，增长一方面来自物联网无线连接需求的增加，另一方面来自5G、毫米波、Wi-Fi 7等先进通信技术带来的单机价值量提升。从竞争格局来看，由于射频前端包含的元件众多，龙头厂商各有侧重，份额较平均；其中，通过布局射频前端全套元件，并与基带/SoC绑定销售，高通手机射频前端收入自2017年以来快速增长，2021年高通以20%的市占率首次成为全球第一（根据Yole）。

图表17：全球射频前端市场规模

资料来源：Yole（含预测），中金公司研究部

图表18：射频前端厂商收入份额

资料来源：Yole，中金公司研究部

变革第三步：前瞻布局混合AI，抢占人工智能制高点

把握人工智能时代机遇，软硬件协同前瞻布局混合AI

根据Bloomberg Intelligence数据，2032年全球生成式AI市场规模预计将达1.3万亿美元。模型的推理成本将随着日活用户数量及其使用频率的增加而增加，相比于单纯云端运行，混合AI架构能够带来容量、成本、延迟、数据安全方面的优势。

高通为把握AI机遇，不断演进移动端计算架构。我们认为高通在端侧天然具有技术、产品和客户优势：1）技术优势：高通深耕ARM架构近40年，在提升性能和降低功耗方面的能力全球领先；高通于2007年启动首个AI研究项目，十余年间持续开展产学研究及实例应用，积累了强劲的端侧AI软、硬技术。2）产品优势：针对各类端侧AI应用场景，高通已推出多款成熟的计算、通信类产品，端侧产品基础优于其他厂商。3）客户优势：高通与各类智能终端龙头客户长期保持合作关系。

在手机端，高算力AI芯片助力手机端大模型发展。2022年11月高通发布Snapdragon 8 Gen 2，内置第八代AI Engine，具有能效更高的整数运算能力、更优异的神经网络运算能力以及更全面的情景感知能力。借助AI Engine，高通与AI软件厂商共同推进大模型在移动终端上的运用。以Stable Diffusion（文本到图像的生成AI模型）为例，高通团队通过量化、编译和硬件加速对其进行优化，使其能在搭载8 Gen 2的手机上运行，2023年2月高通发布演示视频，全球范围内首次在安卓手机终端使用Stable Diffusion生成AI图像，整个生成时间不超过15秒。高通于2023年5月表示：“参数超过10亿的生成式AI模型目前已经能够完全在终端侧运行，未来几个月内，包括大语言模型（LLM）在内的参数高达100亿的模型将有望在终端侧运行。”8 Gen 2也是全球首颗支持在本地运行Transformer类预训练模型的移动处理器。此外高通正与Meta合作优化Llama2大语言模型在旗舰智能手机和PC上的执行，公司预计24年完成部署。

图表19：高通在手机芯片产品上的AI布局

资料来源：高通官网，中金公司研究部

在PC端，AI赋能PC SoC，稳固其Windows on ARM硬件地位。2023年5月高通和微软宣布达成合作关系，面向消费级、企业级、工业级终端规模化扩展AI能力。在Microsoft Build 2023（微软开发者大会）上，高通AI Engine SDK首次向公众开放，借助ONNX Runtime和高通AI Stack，公众可以在Surface Pro 9 5G和ThinkPad x13s上运行AI工作负载。此前高通宣布将于2024年推出笔记本电脑SoC Snapdragon 8cx Gen4，AI性能较前代提升55%至45TOPS，CPU也将从ARM通用核心切换至NUVIA团队的定制化Oyron核心，其多核性能已超过苹果M3（根据Geekbench5，8cx Gen4多核跑分为14000，M3多核跑分为11000）。

图表20：8cx Gen 4与8cx Gen 3细节对比

资料来源：高通官网，中金公司研究部

在IoT端，立足IoT通信龙头优势，进一步扩展IoT AI生态。2023年4月高通推出QCS8550和QCM8550处理器，整合8核Kryo CPU、48TOPS边缘侧AI处理能力、Wi-Fi 7连接以及8K视频编解码能力，为性能密集型物联网应用提供支持，包括自主移动机器人、工业无人机、沉浸式云游戏、视频协作和视频流媒体体验等。5月，美格智能推出基于QCS8550的高算力AI模组SNM970，适用于自主移动机器人、AI边缘计算盒子、智慧工业等领域。7月，移远通信推出基于QCS8550的旗舰级安卓智能模组SG885G-WF，大大扩展了其在各种物联网应用中的适用范围，包括视频会议系统、直播终端、游戏设备、计算终端、机器人、无人机、AR/VR、智能零售和安全等领域。

除前述基于骁龙计算平台的AI硬件布局外，高通亦在软件侧发力。其中高通 AI软件栈是面向OEM厂商和开发者的一套完整的AI解决方案，实现了跨产品组合的自由迁移，旨在帮助开发者和企业实现“一次开发，各端运行”的愿景。AI软件栈支持包括TensorFlow、PyTorch和ONNX在内的不同AI框架与主流runtimes，在更上一层的开发者库与服务层面，高通 AI 软件栈还提供各类系统软件、工具和编译器，因此，面向单一终端开发的AI特性都可在其他终端上轻松部署。同时，该软件栈集成了高通10余年AI研究成果，支持高通AI模型增效工具包（AIMET），提供模型量化和压缩技术，可将浮点运算模型转化为整数运算模型，从而提升能效；也提供了开源的AI模型增效工具包模型库，方便业界优化。

生态整合：上游先进制程+下游优质客户，打造完整产业链生态圈

上游：牢牢掌握先进制程代工资源，成本优势突出

Fabless产业链的特殊点在于需要上游晶圆厂来保障产品性能和实现稳定交付。一方面，数字芯片的竞争力除了依赖IP架构优化，还依赖晶圆代工厂最先进制程的持续迭代，以台积电为例，N3（3nm）相较于N5（5nm）功耗下降25~30%，性能提升10~15%，密度提升42%。另一方面，数字芯片的快速迭代对于手机、可穿戴设备等消费属性较强的下游至关重要，因此芯片设计公司需要与晶圆代工厂保持稳定的合作关系，来保证新一代产品量产时点的领先性。

高通在先进制程领域牢牢掌握稀缺代工资源，以确保其产品的持续领先和批量交付。得益于与龙头客户的紧密合作，高通长期占据Fabless龙头的地位，其大额订单有助于推动晶圆代工龙头的技术进步，因此在下一代先进制程产能紧缺的情况下，高通具有优先代工权利，使其产品性能率先得到提升。对比高通骁龙和联发科天玑两款主流5G SoC，我们发现同制程的骁龙芯片在算力和能效上普遍优于天玑，且量产时间更早。此外，高通高市占率带来的庞大出货量也有助于研发成本的快速摊销，利于下一代技术开发的尽快投入。凭借产品的先发优势，高通进一步巩固龙头地位，强者恒强。

图表21：高通骁龙与联发科天玑5G芯片对比

注：芯片测评分数来自极客湾。

资料来源：高通官网，联发科官网，中金公司研究部

下游：广泛服务头部消费电子及汽车等领域客户

高通下游定位中高端市场，凭借深厚的标准和技术积累，已形成了强大的芯片品牌实力，其骁龙芯片已成为各领域龙头产品的标配。例如，全球前五大手机厂商（CR5=70%）、全球前五大物联网模组厂商（CR5=56%）、全球前十车企中的八家均为高通客户。高通的高收入很大程度上来自于龙头客户的持续开拓和长期合作，FY2022来自三星、苹果、小米的收入分别占比21%、21%、9%。

图表22：高通上下游与多个龙头厂商紧密合作，供需稳定且具有议价权

资料来源：公司公告，芯思想研究院，IC Insights，Counterpoint，IDC，Marklines，中金公司研究部

高通启示录：技术先行，稳步拓展，持续引领移动互联技术

启示#1：研发为基，抢占技术制高点是成功关键

创新是高通的DNA。回顾高通的发展历史，无论是最初的CDMA商用，还是手机SoC从3G到5G的持续迭代，亦或是近年来智能座舱、消费/工业物联网、边缘AI等新兴技术，高通都致力于通过持续的研发投入，扮演技术领路人的角色，并不断占得先机。

图表23：高通持续超前布局技术研发

资料来源：第一财经官网，高通官网，中金公司研究部

研发费用投入庞大，研发费用率超过20%。数字芯片的设计包括硬件架构设计和软件平台设计两个部分，因此需要芯片设计公司配备前端设计、后端测试、软件设计等多个领域的人才。此外高工艺制程的芯片，不光制造工艺难，设计也要比成熟制程难得多，这个过程依赖设计公司和晶圆厂协作把所有相关IP都验证一遍，工艺节点每升级一代都需要巨大的人力、财力资源支持。截至FY 2022年底，高通和联发科员工人数分别约5万人和2万人，其中大部分为研发工程师。自FY2014起，高通已连续10年维持年均50亿美元以上的研发开支，FY2022更是达到了82亿美元的新高度，远高于数字芯片设计同行。

图表24：高通研发费用与研发费用率

注：研发费用为该年份对应财年的数值。

资料来源：Wind，中金公司研究部

图表25：纯数字芯片设计公司研发费用对比

资料来源：公司公告，中金公司研究部

庞大的研发投入带来了高通在专利上的深厚壁垒，5G时代高通专利有所占比下降，但仍是重要参与者。在3G/4G时代，高通凭借自己在CDMA技术上的前瞻性投入，构筑了雄厚的专利壁垒，并随之带来了丰厚的收入。而进入5G时代后，随着华为、三星等公司在5G技术领域的发力布局，高通的专利占比有所下降，但仍是行业的重要参与者，位列全球5G专利族持有份额第二。

图表26：3G-4G-5G时代，高通仍在专利领域具有深厚壁垒，但竞争优势有所下降

资料来源：中兴通讯官网，ABI Research，IPlytics《Who is leading the 5G patent race》2021，中金公司研究部

启示#2：产品为实，平台化产品布局加快业务版图横向拓展

找准业务定位，早期从做加法到做减法，不与客户抢生意。在CDMA技术推广初期，由于缺乏手机终端生产商作为合作伙伴，高通于1994年与索尼成立合资公司（QPE）制造CDMA手机，同年与北方电信公司结成战略联盟制造CDMA系统设备；又由于缺乏软件应用生态，高通于2001年推出Brew应用平台。在CDMA网络、终端和应用生态成熟的过程中，高通又适时对业务做减法，聚焦无线通信业务本身，例如1999年将硬件终端业务出售给京瓷（手机）、爱立信（网络设备），做到不与终端客户抢生意。

全方位产品布局，打造智能终端芯片系统。智能终端的芯片系统结构复杂。以手机芯片系统为例，围绕核心的SoC，另有数颗射频前端元件和模组支持通信功能，内存芯片实现存储功能，数颗电源管理芯片确保大芯片的稳定运行，传感、功放等芯片打开系统内外交互的窗口。高通的优势在于自研了通信系统和计算系统的全部芯片以及部分电源管理芯片，具有平台化供应能力。

消费电子为基，积极拓展汽车等领域，平台化业务布局降低成本。芯片设计前期研发投入巨大，因此需要规模化的产品以摊薄研发成本。高通以骁龙平台为核心，打通手机、IoT、汽车三大领域，其中智能手机庞大的出货量帮助公司摊薄了SoC芯片前期的研发投入后，公司将在手机SoC领域的技术拓展应用至AR/VR及汽车等领域，从而在降低了单位研发成本的同时，大大加快了汽车等领域产品的迭代速度。

启示#3：产业为本，内生研发+外延收购+投资合作布局长远

回顾高通“炼成龙头”的过程，我们发现“内生研发”和“外延收购”两个策略贯穿高通的各个历史阶段。前者帮助公司扩大长板（无线通信和计算技术），后者帮助公司补足短板（图像识别、模拟前端、软件开发等）。

同时高通也意识到，引领性技术和产品的商业化需要通过广阔的应用场景来落地，因此公司通过多元投资和合作开发，促进产业的技术升级。以高通在中国市场的生态布局为例：

►多元投资：2003年高通宣布投资1亿美元资助从事CDMA产品、应用和服务开发及商业化的中国初创企业，推动了CDMA在全球范围的应用；2018年和2019年，高通创投分别设立总额高达1亿美元的AI风险投资基金和总额高达2亿美元的5G生态系统风险投资基金，用于投资全球“5G+AI”生态系统的初创企业，致力于5G和AI的生态系统构建。以上投资的实施主体是2000年成立的高通创投，截至2023年8月，高通创投已在全球范围内投资360家公司，包括中国的小米、中科创达、华勤、纵目科技等，投资总额超过20亿美元，并成功退出18家独角兽企业。

►合作开发：2020年携合作伙伴发起“5G物联网创新计划”，致力于从终端形态、生态合作及数字化升级三个维度推动物联网产业创新共赢；2023年，高通与中科创达、苏州高铁新城联合成立“联合创新中心”，将推进和支持车联网技术发展和应用。

风险提示

汽车客户拓展不及预期

考虑到座舱行业尚在成长阶段、高阶智驾行业尚在起步阶段，终端客户和芯片厂商的竞争格局均具有较大不确定性，若公司的汽车客户拓展不及预期，或将导致收入不及预期。

专利诉讼风险

FY2020/2021/2022公司专利授权收入占比21.4%/18.8%/14.4%，其授权业务模式可能违背反垄断法，或将频繁面临相关诉讼，若公司败诉，或需接受费率下调或取消收费等不利于公司业绩的处罚。此外，公司2017~2018财年业绩波动较大，部分由于诉讼罚款，根据2015-2018年的诉讼案例，公司通常被处以10亿美元左右罚款，占专利授权收入及净利润的比重均超过10%，金额较大，且未来仍有可能发生。

商誉减值风险

截至FY3Q23，公司商誉账面价值105.9亿美元，其中30.2亿美元为高通2022年4月通过SSW Partners公司以47亿美元收购Veoneer形成的商誉，目的是获取Veoneer自动驾驶部门Arriver的视觉感知技术及自动驾驶政策，与高通的智能驾驶芯片业务形成协同。若后续协同效果不及预期，或存在商誉减值风险。

[1] 根据高通3QFY23业绩会，苹果2024年发布的iPhone15仍将搭载高通基带芯片。

[2] 联发科的CDMA授权来自威睿电通。90年代为避免反垄断起诉，高通将CDMA技术授权给LSI，后台湾威盛收购LSI成立威睿电通，威睿成为唯二提供CDMA授权的公司。

[3] 根据戴夫·默克所著《高通方程式》，乔治·安太尔和海蒂·拉玛研发的扩频通信（CDMA技术的理论基础）被授予美国专利2292387号，名称为“秘密通信系统”，并被呈交给美国政府。

[4] CSRmesh是一种基于蓝牙低功耗的mesh网络传播技术，或可撼动Zigbee市场地位的绝对优势。

[5] 公司对手机、物联网和汽车采用不同的版税征收方式，根据2017年11月公司发布的最新收费标准：1）手机：公司向手机OEM授权的内容以蜂窝技术为中心，可能包含Wi-Fi、蓝牙、定位、音视频编解码、内存接口、广播和流媒体协议等技术，版税按手机净售价的百分比计算，依据授权内容的多少，征收百分比从2.275%-5%不等，同时对手机净售价设定了400美元的上限，即一部手机的版税上限为20美元；2）物联网：公司对单个4G NB-IoT/eMTC模组征收50美分的版税（未公布采用其他技术的物联网设备收费标准）；3）汽车：公司向OEM授权2G/3G/4G/5G/C-V2X技术专利，对单辆联网汽车/通信单元征收固定5美元的版税。

[6] FY2021和FY22除外，FY2021/FY2022 QCT税前利润率显著提升至28.7%/34.1%。

[7] NUVIA由三位苹果前高管于2019年创立，分别是Gerard Williams III、Manu Gulati和John Bruno，其中Williams曾任苹果CPU和A系列SoC首席设计师，任职九年期间几乎负责了苹果所有芯片的研发。

[8] AMD的GPU部门原身为ATI，是与英伟达齐名的GPU厂商。

[9] Veoneer拥有强劲的视觉感知软硬件开发实力，斯巴鲁的基于双目感知的Eyesight系统、奔驰的双目感知系统、吉利部分车型的单目视觉系统均由Veoneer提供，福特、本田、Jeep等厂家也采用Veoneer的毫米波雷达。

文章来源

本文摘自：2023年8月16日已经发布的《高通：全球无线通信引领者，移动互联时代先锋》

温晗静 分析员 SAC 执证编号：S0080521070003 SFC CE Ref：BSJ666

彭虎 分析员 SAC 执证编号：S0080521020001 SFC CE Ref：BRE806

石晓彬 分析员 SAC 执证编号：S0080521030001

贾顺鹤 分析员 SAC 执证编号：S0080522060002 SFC CE Ref：BTN002