射频前端蓝海市场,国内企业谁最有优势?

芯师爷 2018-12-07 19:04

原标题:射频前端蓝海市场,国内企业谁最有优势?

导读:相比于4G,5G时代的射频前端更具挑战性。作为不可或缺的一部分,2016年手机射频前端模块及组件市场规模为101亿美元,预计2022年将增长至227亿美元。如此巨大的市场,中国厂商谁的机会更大?

现如今,大家对于智能手机已经非常熟悉,其已经成为我们生活中不可或缺的一部分。对于智能手机而言,想要实现无线通信除了基带芯片之外,还需要射频器件与其配合,从而实现日常通信功能。

事实上,射频器件是无线连接的核心,凡是需要无线连接的地方必备射频器件。随着通信技术的不断演进,需要支持的协议及功能越来越多,射频器件作用愈发重要,特别是射频前端。对此,紫光展锐首席技术官仇肖莘则认为:“在4G时代,手机需要支持的频段很多,射频前端复杂性及价格也不断提升,已经比基带芯片价格低不了多少。在接下来的5G时代,射频前端重要性将更加凸显。”

射频前端市场不断增长

从系统构成来看,射频前端包括功率放大器(PA)、开关、滤波器、双工器、低噪声放大器等功能构件,其中核心器件是决定发射信号能力的射频功率放大器芯片。其中,PA芯片的性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间,是整个通讯系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。

根据HIS相关报告显示,在智能手机市场,伴随着全网通及LTE网速的增长,特别是千兆级网络的来临,多载波、高阶的调制、4x4MIMO等技术的融入令前端设计复杂度直线提升。与此同时,射频前端在智能手机BOM成本中占比越来越高。

三星手机中射频前端成本占比变化(来源:HIS)

在即将到来的5G时代,射频前端供应商也将面临新的挑战。首先就是带宽的大幅度提升,这就要求单个信道能够支持更高的带宽。另外,还需要支持更多的频谱。加之MassiveMIMO和波束成形、载波聚合、毫米波等关键技术的引入,导致射频前端复杂性达到前所未有的新高度,需要对PA进行全新设计。为此也将带动射频前端市场的进一步成长。

从部署时间来看,2019年将是全球推出5G的重要一年,预计全球将有20家运营商推出5G服务。与此同时,紫光展锐、高通、华为、联发科、苹果等都表示将在明年推出5G手机芯片。另外,联想、华为、小米、oppo、苹果及vivo等手机厂商,也将跟进推出5G手机。在此带动下,射频前端需求将会越来愈大。

全球格局正在发生变化

目前,在全球射频器件市场,产业集中度比较高。前四大厂商Skyworks、Qorvo、Avago、Murata占据着全球射频前端85%的市场份额。由于在砷化镓/氮化镓化合物技术方面的优势,加之制造方面的能力,IDM厂商几乎掌握着全球最主要的射频器件市场。

全球射频前端产业并购历史

然而随着通信技术的不断发展和演进,终端应用对于产品体积和功耗等参数要求愈来愈高,如何更加合理优化设计产品方案,也成为了厂商重点的考虑方向。在此背景下,Fabless设计公司也开始涉足射频器件领域。其中就包括联发科收购络达科技(Airoha)31.55%股权、Qualcomm并购BlackSand,基带厂商涉足开始进入PA领域,以此来提升整体方案竞争力。从整体趋势来看,Fabless设计公司将在射频器件领域投入更多资源,这也成为了影响全球市场格局的重要变化因素。

而在国内方面,2014年紫光集团成功并购锐迪科微电子公司,随后又将旗下展讯和锐迪科进行整合,充分发挥二者在基带芯片及射频芯片方面的优势。早在2007年,锐迪科就发布了首款具有自主知识产权的GSM/EDG四频段PA模块,填补了我国的技术空白,可谓是国内射频器件的“先行者”。

从产品分布来看,紫光展锐已经实现了GaAs(砷化镓)和CMOS(硅基)两种不同工艺在2G、3G、4G射频前端产品的全面覆盖,并批量量产射频开关、低噪声放大器以及2.4G/5G双频Wi-Fi射频前端产品,且在射频滤波器方面已经完成初步布局,成功打破国外垄断。

对此,仇肖莘表示:“射频前端是一个非常有潜力的市场,紫光展锐已经具备了相关的产品方案。接下来重点是如何整合布局,提升整机解决方案的竞争力。”

中国厂商的机会在哪?

从市场表现来看,2016年手机射频前端模块及组件市场规模为101亿美元,预计2022年将增长至227亿美元,年复合增长率为14%。相对于整个半导体产业发展速度而言,射频前端市场可谓潜力无限。

手机射频前端市场发展

与此同时,射频前端行业虽然看似相对稳固,但其实是一个非常渴望创新的行业。对于新进入者而言,只有实现技术创新,就能够获得市场青睐。例如,在射频开关领域,2010年SOI开关市场份额还不及20%,2016年却成功占据95%市场份额。这对于中国企业而言,也是一个好的机会。

另一方面,随着国内半导体整体实力的提升,在芯片设计、封测、制造及终端产品方面都已经具备相当规模,为射频器件产业发展提供了基础。特别是下游应用的快速发展,为国产射频器件提供了大规模量产的可能,而这也是国内厂商另一个重要优势。

具体到企业,在完成整合之后,紫光展锐开始全面布局移动通信和物联网领域。目前,紫光展锐手机芯片市场份额稳居世界前三,拥有亚洲第一的射频前端产品以及中国最大的物联网芯片市占率。未来,紫光展锐也将继续加大射频前端领域的投入,不断补强和完善产品线。除此之外,也将持续深入研发团队建设,在射频前端领域不断创新。同时,与主芯片厂商密切配合,推出更优产品方案,以推动国内射频器件产业发展。

从产品来看,紫光展锐已经推出系列射频前端产品,涵盖多频段宽带功率放大器、传输模块、WIFIFEM,支持CAT0、CATM1和CATNB1的物联网前端模块,T/R开关,以及低通滤波器,例如RPM6743-31、RPM6442-B42/B43、RTM7285/RTM7289、RPM5401、RWL5305-21/RWL5306-21-5GWIFIFEM、RWL2305-11/RWL2306-11--2GWIFIFEM、RPM6801等系列产品。其中,RPM6442是用于3.4G~3.8G频段的射频前端功率放大器,同时覆盖Band42和Band43。功率为28dBm时,频率为32%,此时3.4G频段具有30dB的高增益。与其他低频段相比,RPM6442频谱资源具有明显的带宽优势。3.4G频段资源可用于5G移动通信,其线性度非常高,并且支持APTDC/DC,可以完全满足终端应用的高带宽和高速要求。

虽然说国内也有不少厂商先后进入射频器件领域,但从产品分布及布局完整性方面,紫光展锐都处于领先位置。目前,紫光展锐的员工数量超过4500人,在全球拥有14个技术研发中心,8个客户支持中心,并不断加大芯片自主研发及投入,未来有望在射频前端市场率先实现突围!

小结:

从长远发展来看,无线连接将会成为万物互联时代重要方式,射频器件市场仍具有相当大的成长空间。对于国内企业而言,想要进入该领域还不晚,但是要实现快速赶超,则需要在技术研发上面下更多功夫。

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