因COVID-19,Skyworks墨西哥工廠停產,國內引起一小波騷動,媒體爭先報道,行業關注度提高。
于是乎,便有人大聲喊到: “國產射頻PA機會來了”。
Skyworks墨西哥工廠是最大的射頻前端模塊封裝測試產線,當地時間4月28號已經全面復工。
Skyworks停產,國產射頻PA就有機會嗎?有沒有機會,與Skyworks暫時停產無關。有沒有機會,還是要靠產品。
國產射頻PA的真實市場現狀
國內射頻PA三大市場:手機市場、WIFI市場、基站市場。根據法國調研機構Yole統計,手機PA市場約占65%,WIFI PA市場約占20%,基站市場約占10%,其他為5%。
手機PA市場現狀:
要了解射頻PA的真實市場需求現狀,我們需要從全球手機市場出貨量和國內手機市場出貨量來分析。
國產手機射頻PA分為:2G PA、3G PA、4G PA、5G PA。
2020年,全球2G手機預估為3億部,采用國產2G PA,其中昂瑞微占60%以上;3G手機預估為5000萬部,國內市場基本為零,3G PA主要是昂瑞微和Qorvo;4G手機預測為9.5億部,其中大約6億部來自中國,4G PA的需求大約為50KK/M,假定SKY、Qorvo和高通PA分走50%的份額,國產射頻PA廠家的機會是25KK/M,國內有Vanchip、慧智微、展銳、飛驤、銳石創新、昂瑞微等廠商提供4G PA,其中一家占10KK/M以上。
華為海思手機射頻PA具體出貨數據未知,在此不做具體分析。
據高盛最新的一份報告預測顯示,2020年全球5G智能手機出貨量將達2億部。2020年出貨的2億部5G手機都會采用國外5G PA,設計工作已完成或者即將完成。國內5G PA從樣品到量產交貨需要時間,真正的機會要等到2021年。
國產手機射頻PA有沒有機會,與Skyworks暫時停產無關,能替代的,已經替代,不能替代的,缺貨也很難替代,何況還有Qorvo。此外,需求大幅下滑,之前的備貨應該可以滿足市場供貨需求。從下面的國內外手機出貨數據和預測就可以看出。
韓國供應商稱三星目前將每月智能手機產量降低為1000萬臺,遠低于原計劃的2500萬臺,并且不會在短時間內恢復。
科技分析公司天風國際預測,蘋果在2020年Q2的出貨量最悲觀預估是2900–3200萬部,環比約衰退25–30%,同比衰退20–25%。
市場研究公司Counterpoint發布了2019年全球智能手機銷量數據為14.86億部,相比2018年有所下降。三星在2019年依然位列出貨量榜首的位置,為2.965億部。根據最新預測,全球智能手機出貨量預計將在2020年同比收縮15%至11.5億部。
據國內統計,2019年國內手機市場總體出貨量達到3.89億部,同比下降6.2%。其中,2G手機1613.1萬部,3G手機5.8萬部,4G手機3.59億部,5G手機1376.9萬部。
而根據中國信通院數據最新統計,2020年第一季度,國內手機市場總體出貨量4895.3萬部,同比下降36.4%,其中2G手機108.6萬部、4G手機3380.7萬部、5G手機1406萬部。2020年3月,國內手機市場總體出貨量2175.6萬部,同比下降23.3%,其中2G手機69.8萬部、4G手機1484.4萬部、5G手機621.5萬部。
WIFI PA市場現狀:
根據Yole和多方的數據統計結果,WIFI PA市場規模約為手機PA市場規模的三分之一。
Yole之前預測,手機射頻前端市場將從2017年的150億美元增長到2023年的350億美元,迎來14%的高速增長。其中PA,將會從2017年的50億美元增長到2023年的70億美元,年增長率7%。
Yole之前應該沒有想到中國手機射頻PA會進展那么快,中國手機射頻PA廠家會有那么多,價格競爭會有那么激烈,價格直接砍一半。如果Yole重新統計,全球手機射頻PA年銷售額至少會降到40億美金。
推算下來,WIFI PA/FEM的市場規模約10億美金是個比較準確的數字。這是一個小眾市場嗎?
通過WIFI PA全年砷化鎵晶圓消耗量統計,再乘以一片6寸晶圓上平均DIE顆數,得到的結果是約15億顆/年。隨著WIFI6的到來,這個數量還會上升,但國產WIFI PA的興起,導致產品均價會大幅下降。
WIFI PA/FEM正在經歷國產替代的過程,只要不是終端客戶指定,新項目上基本上都會首選國產芯片,包括臺灣立積,這也是立積Q3/Q4上市財報業績快速增長的原因。2019年立積受惠華為等客戶802.11ac FEM網通產品拉貨穩定增加,營收6.48億元人民幣(非WIFI射頻產品占10%),毛利率35.8%。隨著華為WIFI6路由器量產提貨,立積2020年第一季度營收1.96億人民幣,同比上年季度增長95%。
到目前為止,國產WIFI PA/FEM的市占率不超過10%,包括臺灣立積。最新統計,國內做WIFI PA/FEM的公司已達13家。
基站PA市場現狀
基站PA分GaN PA、LDMOS PA、GaAs PA,這些產品長期被國外廠家所壟斷,近些年國內公司也開始研發,真正批量出貨的很少。
GaN PA和LDMOS PA的主要廠家:NXP、日本住友、Amploen、Qorvo。
GaAs PA的主要廠家:Skyworks、Qorvo、高通。行業專家介紹,GaAs PA用于小功率基站,以2W為主,4W的GaAs PA很難支持100MHZ帶寬。現在2W的GaAs PA已經有很多國內公司在做了,競爭也會很激烈。
目前,基站PA主要采用LDMOS PA,但是LDMOS技術適用于低頻段,在高頻段領域存在局限性。行業人指出,5G基站GaN PA將成為主流技術,GaN PA能較好的適用于大規模MIMO技術。根據Yole預測,2023年基站PA的市場規模將達到6-7億美金。
國產射頻芯片與國外差距有多大
國產射頻前端芯片取得了很大的進展,但也要看到差距,這種差距將長期存在。
有人問,國產射頻前端芯片什么時候可以追上國外;我說10年,也有人說20年。什么時候國內射頻芯片公司可以自己定義主流產品了,那時就可以說已追上或者超越國外公司。
在有些射頻前端芯片方面,我們已經追上國外。在主流射頻前端芯片方面,國產射頻芯片公司差距明顯,革命尚未成功,同志仍需努力。
國產手機PA的差距:
2G PA:各方面性能都不輸國外產品,成本更低。國外公司2G PA基本上不再供貨了。
3G PA:整體性能不輸國外產品,成本更低。國內廠家有昂瑞銳,展銳、飛驤;國外主要是Qorvo CMOS 3G PA。
4G PA:分兩檔,中功率4G PA和高功率4G PA,國產中功率4G PA與國外產品基本上不相上下了,成本和價格上都有優勢,能替換的都已經替換了。國產高功率4G PA,整體性能上還是有點差距的,但也能滿足手機客戶的需求,最后取決手機客戶是否對性能有極致追求。
5G PA:國內產品差距還是很明顯的,SKY和Qorvo在去年已經量產交貨,國內公司今年才開始有樣品。根據以往的經驗,SKY和Qorvo在年底會推出下一代5G PA產品,國內公司又要開始下一波的跟進。
為了擺脫國產射頻芯片公司的跟進,SKY和Qorvo有三種方式:
不斷地更改PIN腳定義,改進一些小功能,其實也是大同小異,以先入為主的方式,讓跟進者沒法直接替換。國內廠家要跟進量產,需要一年以后。
創建很多產品型號,通過芯片版圖改變一下PIN腳位置,變成同樣功能的產品有不同的型號,不同的客戶推不同的型號,讓國內公司不知道跟哪一個?感謝MTK,在手機上結束了這一做法,統一PIN定義,讓國產射頻PA縮短了差距。
在手機PA上,SKY和Qorvo只有一種做法,保持先進性、保持產品的復雜性、保持產品定義主導權。
記得10年前,國產2G PA在客戶端量產交貨,8年前國產3G PA也開始出貨。眼看著跟上了,最后還是沒跟上。
國產WIFI PA/FEM的差距:
WIFI 4 PA/FEM:國內中功率產品成本優勢明顯,整體性能上也已經不差于SKY和Qorvo。完全可以替代,但也要說明一下,這已經是SKY、Qorvo公司10年前的產品了。高功率產品,跟SKY和Qorvo還是有點差距。
WIFI 5 PA/FEM:國內很多公司都在做這個產品,能做好的公司不多,康希5.8G中功率FEM性能上國內做的最好。產品也分中功率和高功率,國內高功率FEM與SKY和Qorvo差距明顯。
WIFI 6 FEM:當前是熱點,很多射頻前端芯片公司紛紛加入這個賽道。WIFI6給射頻前端帶來了更多機會,也帶來了更多競爭。WIFI6 FEM同樣分中功率和高功率,國產WIFI6中功率已經出來,國產高功率WIFI6 FEM估計要到明年。SKY和Qorvo高功率WIFI6 FEM在2018年就已經面世,預估國內產品的差距至少是3年。
WIFI 7 FEM:SKY在客戶端已經可以提供樣品了。
WIFI PA/FEM有個好處,是個長尾產品。只要做的好,性價比高,市場一直存在。要跟隨SKY,也很有難度,同樣類型的WIFI6 FEM,SKY有330、331、333、337、340,國內公司怎么跟?
國產射頻開關和LNA的差距:
射頻開關:射頻開關在技術上沒有什么發展,工藝都是采用SOI,頻率支持不是問題,分GPIO和MIPI接口。卓勝微已經是世界上最大的射頻開關公司,國內射頻開關,性能好,成本和價格更好。我也分析了一下,市場價格在0.1USD以下的產品,SKY和Qorvo都沒有什么興趣去繼續優化,做完就結束。
射頻Tuner:這個產品還是由國外公司領先和主導,主要廠家:SONY、SKY、Qorvo。Tuner分為三級:耐壓40V、60V、80V。耐壓40V和60V,國內射頻芯片公司基本上都能做,但80V還有難度,也有聽說卓勝微已經做出來。據了解,耐壓80V已經滿足5G手機應用,對技術上沒有進一步的要求。市場上的Tuner主要為SP2T、SP4T、DPDT、3P3T。
GPS/LTE/WIFI LNA:
LNA是國內射頻芯片公司主導的市場。技術上,已經沒有問題;工藝上,已經很成熟,人才上,已經很充足。但國內公司不太關注高性能的LNA,這跟國內市場有關系,大家只關注量大的產品。
如果要說差距,濾波器的差距與國外是最大的。國產濾波器的追趕需要時間和投入。
對國產射頻芯片發展的思考
5G到來,射頻前端芯片成為熱點。只要世界朝著無線連接技術和應用方向,射頻前端芯片將一直是熱點。無線技術的發展,帶來了機會,也帶來了挑戰,永遠在技術追趕的路上。
誰是國產射頻芯片的未來?年輕人,對射頻前端芯片技術熱愛的年輕人。
今天追上了,明天也許就落后了,后天可能就出局了。培養年輕人,培養年輕精英,是射頻前端芯片行業最應該做的。
多年的射頻前端芯片行業工作經驗發現,射頻前端芯片研發沒有老本可吃,不同的產品,遇到的問題不一樣,需要大量的工程調試和摸索,再結合理論做思考,總結經驗和規律。一代產品與下一代產品確實有延續性,但也有差異性,需要重新實驗。脫離了一線,理論指導不一定能解決問題,射頻前端芯片問題的解決,很多時候都是在實驗室。
時代需要精英,射頻前端芯片需要精英。一個人,可以改變一個時代;一個射頻芯片研發,可以改變一代產品,可以成就一個公司。射頻芯片行業是屬于精英的行業,人海戰術在這里不起作用。
射頻前端芯片行業是個永遠年輕的行業,年輕真好!
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