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【展望2020】射频前端芯片之暗战
发布日期:2023-08-12 阅读次数:

  【编者按】风云变幻的2019年对于半导体行业来说,是动荡与机遇并存的一年。一方面是中美贸易战、日韩交恶等原因带来的不确定性加大;另一方面,政策利好,科创板上市,国家大基金二期,新的应用如5G、AIoT又在不断催生产业热度。2020年,半导体市场会走向何方?身在局中的半导体企业又该何去何从?《集微网》年度专题“展望2020”,以媒体和企业视角透视半导体市场,对2020年进行多维度解读,为行业中“急行”的上下游企业提供镜鉴。

  (集微网/艾檬)虽然当今世界科技高度发展,但地缘因素依然是决定大国兴衰重要的因素之一。保护自己的安全就要立足于形胜之地,以此来看,射频前端芯片自是5G时代的形胜之地。

  从数字来看,5G手机射频器件成本将由4G的18美元上升至34美元,预计2020年手机射频器件市场将达到242.6亿美元,未来更是上看500亿美元,含金量爆表。

  关于射频前端器件的科普文已然太多,但射频前端器件仍是个“集合体”,包括功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、射频开关、滤波器、双工器等。这其中滤波器是战略高地,占据五成以上的板块,PA则大致占三成。

  与其他类核心芯片一样的“魔咒”是全球射频前端芯片市场主要被欧美日传统大厂包括Skyworks、Qorvo、村田、博通等把持,前四大厂商合计占据全球85%的市场。从细分领域来看,则更有“落差”。

  国内进军射频前端已有大约15年的产业历史,技术、成本、专利成为要不断跨越的“三重关口”。征战之后,国内布局滤波器的企业有麦捷科技、瑞宏科技、信维通信、中电德清华莹、华远微电、无锡好达电子、中电26所、55所和天津诺思等。国内的射频PA设计公司有近20家,主要有昂瑞微、唯捷创芯、紫光展锐、海思、慧智微、国民飞骧等,代工厂商主要有三安光电、海特高新等。

  这些厂商先期在2G/3G/4G试水之后,取得一定的积累和突破,但整体市场份额还在个位数徘徊,国产化进度仍处于“初级阶段”。

  但历史总会向特定的时期赋予特定的使命,伴随着5G的到来,国内外环境不确定性加大等等因素在催生“国产替代”浪潮,国内射频厂商有望迎来新的替代机遇。

  国内厂商已在承接这一波“窗口期”。上述国内厂商有好几家已打入了华为供应链,华为“自研+国产+日系”已构成明显的去A化特征。北京昂瑞微电子技术有限公司董事长钱永学表示:“2019年昂瑞微在4G/5G的PA、开关上取得较大研发进展,同时由于国产替代的需求强烈,实现了40%-50%的营收增长。”在高端BAW滤波器领域,开元通信已推出国产首颗应用在5G n41频段的高性能产品EP70N41,实现了在5G BAW的首次突破。无锡好达电子SAW滤波器技术指标处于国内先进水平,与国际水平接近。众多厂商在技术、产量上均在大步向前,这点点星火从侧面反映了国产替代强大的推动力。

  如今大势待变,一方面技术的革新挑战巨大,另一方面产业的整合也在重塑格局。

  5G演进对射频器件提出了全新需求,带来了不止是数量的增加,更是复杂度和集成度的双重“提升”,如何使用新工艺以及提高集成度成为最大考验。

  因而,抓住新工艺和新材料等关键升级路线“不可或缺”。无论是RF SOI、RF MEMS还是氮化镓(GaN)工艺,在射频前端应用都将迅速增长。SiP封装集成将在5G时代广泛应用,而由SiP+天线进阶到AiP的趋势也在显现,带来的更是此消彼长的大战。

  “国内射频前端芯片厂家需在两大方面加强投入,一是在PAMiD、DiFEM等集成滤波器、双工器的射频前端芯片上加大投入,5G手机射频前端芯片支持的频段和模式众多,需要高集成的射频前端芯片来减少空间占用;二是要加强超薄、超小尺寸的TC-SAW、IHPSAW、BAW和F-Bar的研究,便于实现与射频功放、开关的高度集成。” 钱永学提到,“要实现上述两点突破,需要在高性能、低成本的滤波器/双工器研究上下大力气,并加强滤波器厂家与PA厂家的深度合作,达到协同发展的目的。”

  技术的变革需要精准“踩点”,而更具冲击力的是,射频前端行业的兼并收购已然不断,高通试图凭借基带与模组的强整合席卷市场,联发科加大投资射频龙头唯捷创芯,无锡好达投资人新增华为旗下投资公司哈勃科技,博通将出售旗下射频业务等等,将深刻地改变射频前端产业秩序。

  应对这些变局,对国内厂商无论是研发、供应链、营销甚至整合的考验都将全面升级,还需步步为营。卓胜微电子(上海)有限公司CEO许志翰对此表示,在现有形势下,手机射频市场已是宽赛道,但国内整体还偏弱小。未来机会仍长期存在,既然坚定走这条路,深耕技术、做好产品是最大的本分,也是最好的战略。

  钱永学对此分析走势说,2020年新推出的手机逐渐以5G手机为主,5G射频前端芯片第一波还是被美日厂家垄断,2020年下半年国产5G射频前端芯片将迎来机会,借助国产替代的东风,在中低阶5G手机终端中将逐步实现大规模国产替代,中高阶5G手机射频前端芯片仍将被美日厂家牢牢掌控。

  无论如何,射频芯片厂商将迎来新的窗口期。国内厂商的角色虽以追随为主,但在5G时代,中国在通信协议方面拥有更多的线G手机出货量不断增加,制造成本会进一步拉低,将会有更多手机品牌推出5G千元机,这一市场将成国内5G射频前端芯片的机会所在。

  “要想更好地发展,国内厂商需要在产品定义、研发进度管控、供应链管理和运营资金储备上下足功夫,确保能够按时、保质、保量地实现交付,并需要做好持久战的准备。”钱永学强调。

  乐观预计,2020年国内射频前端芯片厂商的营收均会有较大幅度成长。钱永学解读说,随着5G手机的普及,美日厂家在4G手机上的投入将减少,这为国内4G射频前端芯片厂家留出较大的空间。但受限于晶圆、封装、MLCC等供应链的紧张因素影响,对国内各射频前端芯片供应链管控能力提出了更大的挑战。

  持久战的背后也要谨防价格战。据了解,受惠于国产替代趋势和国内对集成电路企业的高度关注,目前国内主流射频前端芯片厂家都募集了不少的资金,为了更快地占领市场,国内射频前端芯片厂家将更关注市场占有率及销售额,5G射频前端芯片市场竞争会异常激烈,很快会重蹈4G射频前端芯片覆辙,陷入价格战漩涡,企业如何盈利也将考量各企业管理层的水平。

  而高度协同也同样在考验企业的智慧。钱永学表示,PA和滤波器厂家应该采用分工协作的方式,各自把自己的产品性价比做到极致,确保适合市场需求的新产品能及时推出,而不是做大而全的IDM模式,只有这样才能够不断缩小与美日同类企业的差距。目前国内射频前端芯片厂家众多,竞争激烈,泡沫化、同质化严重。建议资本和政策向头部企业倾斜,而不是投向新的初创公司。

  当无数资本竞相涌入射频前端产业之际,国内射频产业也应着重考量如何通过资本整合成集团军作战,增加下一轮对决的“筹码”。

  “好风凭借力,送我上青云”。射频芯片厂商当下的选择决定了未来的作为,而道路是否正确,或是只有到目的地才能看清。(校对/范蓉)

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