十年之癢，智能手機NFC芯片應(yīng)期待怎樣的未來？

芯觀點──聚焦國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)大事件，匯聚中外名人專家觀點，剖析行業(yè)發(fā)展動態(tài)，帶你讀懂未來趨勢！

今年第一季度之后，各大全球知名消費類電子調(diào)研機構(gòu)紛紛下調(diào)了今年智能手機出貨量的預期，各種跡象顯示，2022年對各大手機廠商來說，是一個“小寒冬”。

如果選取Counterpoint，IDC和SA這三家取平均數(shù)，今年第一季度中國大陸智能手機出貨量約為7300萬部左右，同比下降15%。與此同時，近期蘋果接連砍掉iPhone SE、AirPods的產(chǎn)量訂單，繼手機和TWS耳機產(chǎn)業(yè)鏈傳出砍單消息之后，新一波砍單潮也已蔓延至PC行業(yè)。眾多海內(nèi)外行業(yè)分析師已經(jīng)開始集體診斷手機、PC等需求萎靡不振背景下的供應(yīng)鏈的惡傳導效應(yīng)。

客觀來講，每年第一季度一般都是手機和PC行業(yè)全年出貨量最低的一個季度，但前三個月國內(nèi)外換機潮烈度的消減，到底是傳統(tǒng)意義上的供應(yīng)鏈合理范圍內(nèi)的升降波動，還是預示著高增量時代的告別，這個結(jié)論恐怕要等到二三季度才能更加清晰。不過全球各大知名拆機機構(gòu)已經(jīng)先行一步，對外部地緣政治和疫情反復之下的消費類電子行業(yè)作局部解剖，希望能洞察到一些顯微的供應(yīng)鏈層面的變化。

比如日本著名拆機機構(gòu)Fomalhaut Techno Solutions解剖了榮耀 X30，僅僅通過這一款機型，就很直觀地揭示了榮耀離開華為單飛之后的供應(yīng)商變化。

本文結(jié)合海外拆機機構(gòu)Tecinsights，ifixit等，聚焦NFC芯片在某些旗艦手機中的應(yīng)用，對消費類電子產(chǎn)業(yè)的某些局部范圍內(nèi)的供應(yīng)鏈作一個側(cè)面的觀察。

離不開射頻的NFC

NFC技術(shù)脫胎于RFID。RFID顧名思義，這四個字母可以拆解為RF和ID，即非接觸式身份識別技術(shù)。NFC設(shè)備再通信時使用無線射頻技術(shù)，工作頻段在13.56Mhz，是近距離無線通信技術(shù)的一種，這也是為何各大分析機構(gòu)在調(diào)研時，把NFC技術(shù)和WLAN、藍牙和GNSS歸為一類，屬于非接觸式短距離通信類別的一種。NFC突破RFID的地方在于其雙向識別和連接的特點，發(fā)射端和接收端不再限于固定的主從關(guān)系，在主動模式下，雙方都可以作為主設(shè)備進行數(shù)據(jù)的點對點傳輸，在門禁控制、娛樂場所售票，無接觸支付和汽車遙控鑰匙等應(yīng)用場景有著廣泛應(yīng)用。

與無線快充一樣，根據(jù)NFC芯片的工作原理，NFC根據(jù)不同的通信環(huán)節(jié)也有一個運作鏈條，NFC readers（讀寫器），NFC tags（標簽）和NFC controller chips（控制芯片）。NFC讀寫器芯片是系統(tǒng)的有源部分，因為顧名思義，它在觸發(fā)特定響應(yīng)之前“讀取”（或處理）信息。它提供電源并向系統(tǒng)的無源部分（即NFC標簽）發(fā)送NFC指令。具備集成式解決方案的NFC控制器芯片將reader和tag結(jié)合在一起，一般會嵌入在支持NFC芯片的設(shè)備中（智能手機中內(nèi)置），這也是本文主要考察的對象。

雖然早在2006年6月，當時在全球手機銷量處于龍頭地位的諾基亞就和中國移動、飛利浦、易通卡公司在廈門啟動了中國首個NFC手機支付試驗。用戶使用內(nèi)嵌NFC模塊的諾基亞3220手機，可在任何一個易通卡覆蓋的營業(yè)網(wǎng)點（公交、汽車、輪渡、電影院、快餐店）進行手機支付。NFC技術(shù)首次被引入智能手機則要等到2011年9月，距今已經(jīng)有了十多年的發(fā)展歷史。

智能手機NFC芯片供應(yīng)商的高度集中

不妨先來看一下全球某知名半導體分析機構(gòu)給出的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)指向著NFC芯片供應(yīng)商2019年和2020年的營收和排名情況。

這個排名基本上反映了目前全球NFC芯片供應(yīng)鏈條的整體概況的特點，即高度集中，尤其是恩智浦（NXP）占到了全球NFC市場份額的接近80%（78.7%）。

NXP在NFC智能手機芯片領(lǐng)域的霸主地位極為牢固，很大一部分原因是吃到了規(guī)則制定者和專利紅利。NFC是飛利浦公司發(fā)起，由諾基亞、索尼等廠商聯(lián)合主推的一項無線技術(shù)。2002年，NFC被批準成為ISO/IEC IS 18092國際標準，NXP前母公司飛利浦在非接觸IC卡方面是業(yè)界領(lǐng)頭者，其Mifare芯片卡技術(shù)廣泛使用于世界幾個大型交通運輸系統(tǒng)上，也使用在VISA信用卡等金融服務(wù)上。NXP從飛利浦拆分出來之后，于2015年以將近120億美元的價格收購了飛思卡爾，融合了飛思卡爾在無線充電和Face ID芯片技術(shù)，進一步加強了無線通訊傳輸領(lǐng)域的市場地位。

NXP官方網(wǎng)站上展示了NFC芯片工作原理

這一地位也可以通過一個側(cè)面得到足夠的顯示。過去幾年來，NXP時不時會傳出被收購的風聞，而且確實差一點被真的收購。2016年10月，高通和NXP就440億美元的收購協(xié)議達成一致，震驚了全球半導體產(chǎn)業(yè)，雖然此次交易最終未能通過中國監(jiān)管部門的通過，當在汽車通信芯片尚未由清晰路線路的高通，其CEO并不諱言，收購NXP的主要動機之一就是看重其NFC和在Face ID領(lǐng)域的技術(shù)積累；此外，近年來三星電子屢屢傳出也將向NXP發(fā)起收購邀約，背后的意圖，顯然也和NXP在消費類電子行業(yè)的布局緊密相關(guān)。

NXP的NFC芯片于蘋果手機的高度關(guān)聯(lián)性也歷來為業(yè)內(nèi)所矚目，這也是NXP站立產(chǎn)業(yè)鏈山巔的最有力保證。2016年，Apple更新了Core NFC SDK 并為iPhone 7開放了全系列的NFC功能，NXP的NFC controller開始登堂入室。2019 年9月iOS13發(fā)布，Apple允許第三方開發(fā)人員使用NFC身份驗證和識別創(chuàng)建應(yīng)用程序。

Apple Pay雖然在國內(nèi)略顯雞肋，但是此支付手段是該公司打入國際金融體系的一個楔子，并且其基于NFC的汽車鑰匙功能為未來蘋果汽車的芯片集成度也打開了一扇門，在以上領(lǐng)域，蘋果和NXP的合作便顯得愈發(fā)緊密。

查詢了拆機機構(gòu)Tec Insights歷年的拆機報告， iPhone 7/7 Plus和 Watch Series 2用的是同一款NXP的NFC controller——PN67V，芯片標號為7PN549；在iPhone X/8/8 Plus和 Watch Series 3中則是PN80V系列，拆機顯示的芯片標號為7PN552，而這有著非常相似的模具平面圖，并且具有相同的封裝模具尺寸，均為 7.89平方毫米，可以判斷用的是同一款工藝系列。

iPhoneX中標號100VB27的NFC控制芯片

再結(jié)合另一家拆機機構(gòu)ifixit，和Tec Insights系列相比對，我們基本可以得出結(jié)論，蘋果手機的內(nèi)置NFC嵌入芯片的供應(yīng)商均為NXP，這也能映照為何NXP在這一領(lǐng)域的市占率如此之高。從iPhone 6的NXP PN65V到iPhone 10代的NXP 100VB27，再到最新款iPhone 13 pro的NXP SN210，可以說NXP的NFC芯片已深植于iPhone的整個設(shè)計版圖，包括位于手機頂頭的天線模組以及射頻前端，NXP給出了一整套NFC解決方案。

日本著名拆機機構(gòu)Fomalhaut Techno Solutions還拆解了今年剛上市的iPhone SE，NFC控制芯片顯示“未能識別”，推測，新版iPhone SE的NFC供應(yīng)商應(yīng)該依然還是NXP。

除此之外，我們還看到NXP在華為和三星智能手機上的廣泛存在。

上面兩圖分別是華為P9至P20，以及華為手表的NFC controller芯片的供應(yīng)情況（第二張圖8這個數(shù)字代表安卓版本，圖源：維基百科）。

通過各家拆機機構(gòu)提供的數(shù)據(jù)，可以檢索到自2012年以來，NXP的NFC controller中的PN544系列在各大智能手機的均有供貨，如諾基亞的C7，N9，Lumia 928，三星Galaxy J7，Galaxy Note II，Galaxy Note 3，小米Mi 2A，摩托羅拉Moto X等；華為P10和智能手表均采用的是NXP的PN548；不過從2015年開始，三星在部分機型中采用了自產(chǎn)的Samsung S3FWRN5的NFC控制器。智能手機的總體面貌基本能反映NXP與三星在NFC芯片市占率的高下。

NFC未來面臨的幾大問題

NFC的終端應(yīng)用由于和各類支付場景、ID識別和入戶、駕車的門禁緊密相關(guān)，必然牽扯到數(shù)據(jù)安全范疇，芯片在推向市場時需要通過內(nèi)部“行規(guī)”和外部的“業(yè)規(guī)”兩大認證關(guān)卡，比如意法半導體（ST）的ST25TV系列NFC標簽芯片，雖然屬于無源器件，但該芯片代表著工業(yè)類應(yīng)用，客戶需求涉及資產(chǎn)追蹤、防偽和門禁，產(chǎn)品設(shè)計需要同時符合NFC Forum的NFC-V Technology規(guī)范和工業(yè)ISO/IEC 15693 RFID規(guī)范。

如前所述，智能手機的NFC芯片供應(yīng)鏈相對非常牢固，在牽扯到專利訴訟時必將牽一發(fā)而動全身，高通對NXP的覬覦曾引起蘋果的忌憚，當時業(yè)界傳出以ST代NXP的傳聞，在未來若重現(xiàn)類似場景也并非完全不可能。對此，集微咨詢研究總監(jiān)趙翼認為：“目前市場上國內(nèi)頭部的手機品牌如Oppo，小米和榮耀等的NFC芯片也是大部分采用的NXP，但各種跡象顯示ST的NFC芯片缺貨?！笨梢?，多元化的NFC芯片供貨渠道未必不是眾多客戶的呼聲。

其次，類似前端射頻芯片的模組化趨勢，NFC芯片作為一整套解決方案和手機廠商的整體設(shè)計原則也越來越貼合。基于NFC芯片的工作原理，即使啟用了NFC功能，手機也不會持續(xù)檢查附近的NFC標簽，相反，它定期檢查附近是否有NFC標簽等待讀取。這與標簽技術(shù)無關(guān)，而是每一部手機所固有的，檢查間隔取決于幾個不同的因素，包括制造商偏好、操作系統(tǒng)、功率設(shè)置、其它占用處理器時間的后臺應(yīng)用程序等等，NFC芯片在智能手機領(lǐng)域，正在期待一個更為垂直化供應(yīng)的未來。

寫在最后

目前市面上幾乎所有的智能手機NFC controller都采用了極精細的BGA封裝（UFBGA），在保證高集成度的同時滿足極低的功耗需求。u-blox中國區(qū)經(jīng)理陳浩珉先生告訴，他們的GNSS芯片雖然也有低功耗需求，但采用了更為緊湊的QFN封裝：“UFBGA則需要焊球和點膠，相比QFN牢固性稍差。”

與相對成熟的封裝類型構(gòu)成反差的是，NFC芯片的生態(tài)系統(tǒng)因消費類、工業(yè)類的不同終端需求而較為割裂的破碎，手機無線連接類型芯片的模組化整合勢在必行，畢竟，拆機報告顯示，這個成本只有三四美元的小物件，背后卻有著連接大世界的關(guān)懷。（Aaron）

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