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RF前端未來將蓬勃發展 中國企業有望突圍

要長高 ? 來源:芯潮流 ? 作者:ittbank ? 2022-06-20 15:16 ? 次閱讀

繼卓勝微和唯捷創芯之后,A股市場有望迎來兩家新的本土射頻芯片廠商。據資料顯示,射頻芯片企業飛驤科技和慧智微都在摩拳擦掌,為即將到來的IPO做準備。

眾所周知,隨著無線技術的普及,射頻器件正在被廣泛應用于各個領域,尤其是在移動通訊領域,伴隨著通信標準從4G邁向5G,甚至未來6G的演進,射頻器件不但用量增多,其復雜度也逐漸提升,設計、工藝和材料上也有迫切變革的需求。

考慮到整個射頻市場的全球競爭格局,以及國內射頻芯片近些年的迅速發展,隨著越來越多的本土射頻芯片廠商上市,國產射頻芯片有望打破現有的競爭局面。

技術推陳出新,市場看好

根據市場研究機構Yole Développement(Yole)預測,在5G移動通訊設備的推動下,RF前端(RFFE)市場在未來幾年將會呈現蓬勃發展的態勢。據預測,到2026年,全球RFFE的市場規劃將達到216.7億美元,2021-2026復合年增長率8.3%,在2019年的時候,便攜式消費——智能手機、平板電腦和筆記本電腦RFFE設備市場價值就已超124億美元。

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連接射頻前端組件市場預測

如上圖所示,射頻營收貢獻主要來自PA模組、FEM模組、AIP模組、分立濾波器、分離開關、分立LNA、天線tuner和RFIC等產品。需要強調是,PA模組正在其中扮演著很重要的角色??吹竭@里,也許有讀者會問,這些分立器件和模組有怎樣的區別?我們就以PA和PA模組的發展為例,簡單回顧一下整個射頻產業的發展歷史。

在3G和4G發展早期階段,行業內皆是使用分立射頻器件來設計手機,隨著多模多頻以及5G時代的到來,及手機尺寸日趨變小的需要,在有限的空間中集成更多的射頻元件才能滿足全球不同地方的通信需求,而分立器件在這種情況下的適用性便逐漸受到挑戰,于是模組就成為了大家關注的焦點。而當中最具代表性的就是用在發射通路的,集成了PA、濾波器和開關的PAMiD(PAModule integrated with Duplexer)模組。

上圖所指的FEM模組則是廠商為了打破設計PAMiD必須需要同時具備有源和無源能力才能設計的限制,轉向將天線開關及濾波器整合為一個模組。

除了PA以外,包括開關、LNA和濾波器在內的射頻器件正在隨著終端需求轉變而發生新的變化。這就促使包括國內廠商在內的全球射頻產業從業者竭盡所能,隨機應變。對于國內的射頻芯片從業者,在當前的全球競爭態勢和環境下,他們更是有機會在這種變革中尋找到更好的機會,伺機而發。

Yole射頻設備與技術和市場分析師Mohammed Tmimi博士表示:“新冠疫情不斷反復,寬帶互聯網已成為生存必需品,正如流媒體和視頻通話驅動的數據流量峰值一樣。雖然所有人都在關注5G,但Wi-Fi、藍牙和超寬帶連接標準也在不斷發展?!?/p>

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消費應用無線連接射頻前端技術

中國企業崛起,有望突圍

正如Yole在報告中所說,因為擁有領先的技術布局和時間優勢,Skyworks、村田、高通、Qorvo博通五大廠商共同占據了射頻前端市場 84% 的份額,其中Skyworks 21%、村田 17%、高通 16%、Qorvo 15%和博通 15%,報告中同時提到,中國射頻公司正在迅速崛起。

“來自中國的各種公司正在興起,并在射頻前端領域實現了兩位數的增長。這些廠商大多從獨立的低噪聲放大器 (LNA)、PA 或開關等離散業務開始,這使他們能夠積累專業知識并與 OEM 建立信任,并在下一步將集成模塊推向市場?!盰ole在報告中強調。

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從國內的發展現狀看來,也的確如此。

雖然國際領先的幾家射頻開關器件供應商遙遙領先,但像卓勝微這樣的國內射頻領先廠商已經從開關上取得了突圍并幾乎壟斷了市場,唯捷創芯的4G PA出貨量也位居國內第一。我們必須承認,國產廠商在PAMiD這些未來兵家必爭之地上并沒有太大的建樹。從營收上看,國內外廠商相差非常大。做個對比,卓勝微2021年營收在46.4億元,唯捷創芯在34-35.5億元之間,這樣的營收規模也就是國外廠商的1/6。

在2021中國半導體企業百強名單中,唯捷創芯已掛牌上市,飛驤科技、慧智微等射頻企業已在IPO階段,成為資本市場青睞的寵兒。隨著5G需求增量帶動射頻器件用量的提升、工藝材料的不斷演進,疊加模塊化趨勢顯著,射頻前端行業將會出現結構性增長的態勢。

在生產方面,代工模式為國內廠商提供了入場條件,IDM和虛擬IDM是未來主流。目前,GaAs仍為手機PA主流方案,代工工藝相對成熟,5G高頻需求驅動高端SAW/BAW/LTCC濾波器不斷滲透,但目前國內缺乏高質量的濾波器代工廠,獲得高端濾波器生產線對國內廠商切入發射端模組最為關鍵。

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國內外廠商概況

在BAW市場國內具備FBAR供應能力的企業主要是天津諾思,已推出適用于5G NR n41和n78頻段的FBAR濾波器,另外,漢天下、珠海晶訊等也已實現部分頻段的BAW量產。

LTCC器件方面,順絡電子、麥捷科技、風華高科、嘉興佳利、飛特爾等已實現產品布局。其中,順絡電子已推出多款LTCC智能手機和基站用濾波器,覆蓋N77、N78、N79等5G主流頻段;麥捷科技實現了LTCC濾波器量產及主流客戶導入。

IPD濾波器市場,卓勝微采用優化設計的IPD濾波器已滿足Sub-6GHz超高頻段濾波需求,采用差異化IPD濾波器方案的LFEM產品整體性能指標已比肩國際先進水平,并已實現規模出貨。

在PA市場,面對Skyworks、Qorvo和博通各自20%以上的市占率,國內PA主要供應商唯捷創芯、飛驤科技、昂瑞微、慧智微等依靠晶圓廠代工,都實現了5G PA的量產。這也會是國產射頻芯片率先破圈的領域。

5G PA一馬當先,破圈在即

從上文的介紹可以看到,PA在整個射頻產業中所占的比例非常高。國內廠商在過去的2G、3G和4G取得了突破,現在的5G PA方面,國產也取得了不錯的開端。

正當大家對國產PA和射頻產業充滿著期望的時候,2022年4月,期待已久的國產PA第一股唯捷創芯在科創板上市后直接破發,卻也引發了人們對國產射頻的冷靜思考。

唯捷創芯成立于2010年6月,雖不是國內最早的射頻芯片創業公司,也不是國內最具光環的創業團隊,但今天卻成為了中國射頻PA的龍頭,這與他們一貫以來都堅持踏踏實實做技術有關。從最初研發2G PA,到2014年在3G PA上找到了存在感,一直做到現在的5G PA。唯捷創芯先后超過了同期成立的無錫中普微、昂瑞微,又超過了國內射頻PA老大銳迪科(RDA),成為了國產PA龍頭。

唯捷創芯的成功,正確的產品布局策略是保證他們走到今天的另一個關鍵。在2G PA和3G PA市場還很大時,唯捷創芯就決定放棄2G PA和3G PA,全力以赴做4G PA。近年來,唯捷創芯加快了5G模組的創新迭代,通過早期布局5G系統及前期射頻前端相關研究積累,推出支持5G的功率放大器模組,成為了國內射頻前端領域的中堅力量。

除了唯捷創芯外,國內還有飛驤和慧智微等PA好手,他們也在5G PA領域取得不錯成績。以飛驤科技為例,這家在國內PA領域排名第二的廠商,其前身是國民技術無線射頻事業部,擁有10多年射頻前端產品的研發和銷售歷史。飛驤的產品涵蓋也2G、3G、4G、5G、WiFi、IoT的功率放大器芯片、開關芯片、濾波器芯片以及射頻前端模組產品,是目前國內射頻前端器件及模組產品線最完整的廠商之一。2021年飛驤PA銷售額約9億人民幣,其中4G PA和5G PA的合計占比超過90%,終端客戶涵蓋榮耀、摩托、三星、華勤、聞泰等多家品牌手機和ODM客戶。另一家射頻主力公司慧智微,也通過其4G/5G產品導入模塊類客戶以及OPPO、三星等品牌手機客戶,2021年實現5.1億元人民幣銷售額。

由此可見,在射頻前端國產化趨勢驅動下,國內公司都在不斷加快在頭部品牌客戶產品的導入速度和增強新產品研發能力,企業收入規模也將快速上升。而5G PAMiD模組將會成為他們與國際巨頭競爭的一個重要里程碑。

寫在最后

放眼未來,5G核心技術推動5G頻段增多,5G手機射頻前端PA、濾波器、開關及模組產品的數量不斷提升,平均單機射頻價值將從4G手機的7-16美元增加到32-38美元。

設計難度提升,射頻前端的復雜度越來越高是不爭的事實。以PA為例,如前文所說,國產PA需要在PAMiD上持續發力,才能進一步拉近和國際領先巨頭的差距。為此,國內射頻廠商還是要緊跟全球射頻前端技術發展路徑,在技術上加倍努力,依靠工藝提高更新迭代速度和產品性能,補充高端產品能力,及時推出技術領先且符合下游手機OEM廠商需求的產品。

也只有這樣做,國內射頻廠商才能在未來的競爭中立于不敗之地。

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