導讀:相比于4G,5G時代的射頻前端更具挑戰(zhàn)性。作為不可或缺的一部分,2016年手機射頻前端模塊及組件市場規(guī)模為101億美元,預計2022年將增長至227億美元。如此巨大的市場,中國廠商誰的機會更大?
現(xiàn)如今,大家對于智能手機已經(jīng)非常熟悉,其已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。對于智能手機而言,想要實現(xiàn)無線通信除了基帶芯片之外,還需要射頻器件與其配合,從而實現(xiàn)日常通信功能。
事實上,射頻器件是無線連接的核心,凡是需要無線連接的地方必備射頻器件。隨著通信技術的不斷演進,需要支持的協(xié)議及功能越來越多,射頻器件作用愈發(fā)重要,特別是射頻前端。對此,紫光展銳首席技術官仇肖莘則認為:“在4G時代,手機需要支持的頻段很多,射頻前端復雜性及價格也不斷提升,已經(jīng)比基帶芯片價格低不了多少。在接下來的5G時代,射頻前端重要性將更加凸顯?!?/p>
射頻前端市場不斷增長
從系統(tǒng)構成來看,射頻前端包括功率放大器(PA)、開關、濾波器、雙工器、低噪聲放大器等功能構件,其中核心器件是決定發(fā)射信號能力的射頻功率放大器芯片。其中,PA芯片的性能直接決定了手機等無線終端的通訊距離、信號質(zhì)量和待機時間,是整個通訊系統(tǒng)芯片組中除基帶主芯片之外最重要的組成部分。
根據(jù)HIS相關報告顯示,在智能手機市場,伴隨著全網(wǎng)通及LTE網(wǎng)速的增長,特別是千兆級網(wǎng)絡的來臨,多載波、高階的調(diào)制、4x4MIMO等技術的融入令前端設計復雜度直線提升。與此同時,射頻前端在智能手機BOM成本中占比越來越高。
三星手機中射頻前端成本占比變化(來源:HIS)三星手機中射頻前端成本占比變化(來源:HIS)在即將到來的5G時代,射頻前端供應商也將面臨新的挑戰(zhàn)。首先就是帶寬的大幅度提升,這就要求單個信道能夠支持更高的帶寬。另外,還需要支持更多的頻譜。加之MassiveMIMO和波束成形、載波聚合、毫米波等關鍵技術的引入,導致射頻前端復雜性達到前所未有的新高度,需要對PA進行全新設計。為此也將帶動射頻前端市場的進一步成長。
從部署時間來看,2019年將是全球推出5G的重要一年,預計全球將有20家運營商推出5G服務。與此同時,紫光展銳、高通、華為、聯(lián)發(fā)科、蘋果等都表示將在明年推出5G手機芯片。另外,聯(lián)想、華為、小米、oppo、蘋果及vivo等手機廠商,也將跟進推出5G手機。在此帶動下,射頻前端需求將會越來愈大。
全球格局正在發(fā)生變化
目前,在全球射頻器件市場,產(chǎn)業(yè)集中度比較高。前四大廠商Skyworks、Qorvo、Avago、Murata占據(jù)著全球射頻前端85%的市場份額。由于在砷化鎵/氮化鎵化合物技術方面的優(yōu)勢,加之制造方面的能力,IDM廠商幾乎掌握著全球最主要的射頻器件市場。
射頻前端藍海市場,國內(nèi)企業(yè)誰最有優(yōu)勢?
全球射頻前端產(chǎn)業(yè)并購歷史
然而隨著通信技術的不斷發(fā)展和演進,終端應用對于產(chǎn)品體積和功耗等參數(shù)要求愈來愈高,如何更加合理優(yōu)化設計產(chǎn)品方案,也成為了廠商重點的考慮方向。在此背景下,F(xiàn)abless設計公司也開始涉足射頻器件領域。其中就包括聯(lián)發(fā)科收購絡達科技(Airoha)31.55%股權、Qualcomm并購BlackSand,基帶廠商涉足開始進入PA領域,以此來提升整體方案競爭力。從整體趨勢來看,F(xiàn)abless設計公司將在射頻器件領域投入更多資源,這也成為了影響全球市場格局的重要變化因素。
而在國內(nèi)方面,2014年紫光集團成功并購銳迪科微電子公司,隨后又將旗下展訊和銳迪科進行整合,充分發(fā)揮二者在基帶芯片及射頻芯片方面的優(yōu)勢。早在2007年,銳迪科就發(fā)布了首款具有自主知識產(chǎn)權的GSM/EDG四頻段PA模塊,填補了我國的技術空白,可謂是國內(nèi)射頻器件的“先行者”。
從產(chǎn)品分布來看,紫光展銳已經(jīng)實現(xiàn)了GaAs(砷化鎵)和CMOS(硅基)兩種不同工藝在2G、3G、4G射頻前端產(chǎn)品的全面覆蓋,并批量量產(chǎn)射頻開關、低噪聲放大器以及2.4G/5G雙頻Wi-Fi射頻前端產(chǎn)品,且在射頻濾波器方面已經(jīng)完成初步布局,成功打破國外壟斷。
對此,仇肖莘表示:“射頻前端是一個非常有潛力的市場,紫光展銳已經(jīng)具備了相關的產(chǎn)品方案。接下來重點是如何整合布局,提升整機解決方案的競爭力?!?/p>
中國廠商的機會在哪?
從市場表現(xiàn)來看,2016年手機射頻前端模塊及組件市場規(guī)模為101億美元,預計2022年將增長至227億美元,年復合增長率為14%。相對于整個半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度而言,射頻前端市場可謂潛力無限。
與此同時,射頻前端行業(yè)雖然看似相對穩(wěn)固,但其實是一個非??释麆?chuàng)新的行業(yè)。對于新進入者而言,只有實現(xiàn)技術創(chuàng)新,就能夠獲得市場青睞。例如,在射頻開關領域,2010年SOI開關市場份額還不及20%,2016年卻成功占據(jù)95%市場份額。這對于中國企業(yè)而言,也是一個好的機會。
另一方面,隨著國內(nèi)半導體整體實力的提升,在芯片設計、封測、制造及終端產(chǎn)品方面都已經(jīng)具備相當規(guī)模,為射頻器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了基礎。特別是下游應用的快速發(fā)展,為國產(chǎn)射頻器件提供了大規(guī)模量產(chǎn)的可能,而這也是國內(nèi)廠商另一個重要優(yōu)勢。
具體到企業(yè),在完成整合之后,紫光展銳開始全面布局移動通信和物聯(lián)網(wǎng)領域。目前,紫光展銳手機芯片市場份額穩(wěn)居世界前三,擁有亞洲第一的射頻前端產(chǎn)品以及中國最大的物聯(lián)網(wǎng)芯片市占率。未來,紫光展銳也將繼續(xù)加大射頻前端領域的投入,不斷補強和完善產(chǎn)品線。除此之外,也將持續(xù)深入研發(fā)團隊建設,在射頻前端領域不斷創(chuàng)新。同時,與主芯片廠商密切配合,推出更優(yōu)產(chǎn)品方案,以推動國內(nèi)射頻器件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
從產(chǎn)品來看,紫光展銳已經(jīng)推出系列射頻前端產(chǎn)品,涵蓋多頻段寬帶功率放大器、傳輸模塊、WIFIFEM,支持CAT0、CATM1和CATNB1的物聯(lián)網(wǎng)前端模塊,T/R開關,以及低通濾波器,例如RPM6743-31、RPM6442-B42/B43、RTM7285/RTM7289、RPM5401、RWL5305-21/RWL5306-21-5GWIFIFEM、RWL2305-11/RWL2306-11--2GWIFIFEM、RPM6801等系列產(chǎn)品。其中,RPM6442是用于3.4G~3.8G頻段的射頻前端功率放大器,同時覆蓋Band42和Band43。功率為28dBm時,頻率為32%,此時3.4G頻段具有30dB的高增益。與其他低頻段相比,RPM6442頻譜資源具有明顯的帶寬優(yōu)勢。3.4G頻段資源可用于5G移動通信,其線性度非常高,并且支持APTDC/DC,可以完全滿足終端應用的高帶寬和高速要求。
雖然說國內(nèi)也有不少廠商先后進入射頻器件領域,但從產(chǎn)品分布及布局完整性方面,紫光展銳都處于領先位置。目前,紫光展銳的員工數(shù)量超過4500人,在全球擁有14個技術研發(fā)中心,8個客戶支持中心,并不斷加大芯片自主研發(fā)及投入,未來有望在射頻前端市場率先實現(xiàn)突圍!
小結:
從長遠發(fā)展來看,無線連接將會成為萬物互聯(lián)時代重要方式,射頻器件市場仍具有相當大的成長空間。對于國內(nèi)企業(yè)而言,想要進入該領域還不晚,但是要實現(xiàn)快速趕超,則需要在技術研發(fā)上面下更多功夫。