射頻芯片一直被稱為“模擬芯片皇冠上的明珠”,其重要性不言而喻,資料顯示,射頻前端(RFFE)是智能手機(jī)等移動(dòng)通信產(chǎn)品的核心組件,起到收發(fā)射頻信號(hào)的作用,主要包括功率放大器、雙工器、射頻開(kāi)關(guān)、濾波器、低噪放大器五個(gè)組成部分。
在射頻領(lǐng)域,特別是手機(jī)射頻前端領(lǐng)域,前五大公司分別是Skyworks 思佳訊(25.5%)、Qorvo 威訊(19.4%)、Qualcomm 高通(18.7%)、Broadcom 博通 /Avago(18.3%)、Murata 村田(5.1%)市場(chǎng)份額合計(jì)約 87%。
也因此,我們?cè)谡劶吧漕l芯片廠商的時(shí)候,多數(shù)會(huì)談他們,事實(shí)上,在射頻領(lǐng)域,也有不少小眾玩家(避免篇幅過(guò)長(zhǎng),僅選擇部分展示)。
恩智浦的另一面
首先不得不提的就是恩智浦半導(dǎo)體(NXPI.US),NXP 是全球功率放大器的主要供應(yīng)商之一,經(jīng)歷并參與了移動(dòng)通信制式的逐步發(fā)展。NXP 長(zhǎng)期跟蹤 GaN 技術(shù)發(fā)展,從工藝到設(shè)計(jì)、封裝、制造,都有著完善的技術(shù)儲(chǔ)備。
這家前身為飛利浦半導(dǎo)體業(yè)務(wù)部門的公司,是全球半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)公認(rèn)的香餑餑,其資產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)程度,讓業(yè)內(nèi)眾多企業(yè)垂涎。自2015年半導(dǎo)體業(yè)掀起并購(gòu)狂潮以來(lái),NXP是被并購(gòu)標(biāo)的最多的一家知名半導(dǎo)體企業(yè)了,無(wú)論是落實(shí)的,還是傳聞中的。而其中就涉及到其射頻業(yè)務(wù),也許有人奇怪,本文談的是射頻實(shí)力,被并購(gòu)的業(yè)務(wù)有什么好說(shuō)的,但其實(shí),這次被收購(gòu)恰恰是為了更好發(fā)展其射頻實(shí)力。
2015年5月,NXP將旗下的RF Power部門以18億美元出售給了建廣資產(chǎn),也是創(chuàng)下了當(dāng)時(shí)中國(guó)并購(gòu)海外半導(dǎo)體資產(chǎn)的最大金額。這也是中國(guó)資本首次對(duì)具有全球領(lǐng)先地位的國(guó)際資產(chǎn)、國(guó)際團(tuán)隊(duì)、技術(shù)專利和研發(fā)能力實(shí)施的并購(gòu)。
同年,NXP收購(gòu)Freescale(飛思卡爾)。這筆交易是在2015年3月正式提出的,收購(gòu)金額為118億美元。如前所述,NXP將其RF Power業(yè)務(wù)出售給了建廣資產(chǎn),并不是因?yàn)樵摌I(yè)務(wù)落后,而是因?yàn)橐獮槭召?gòu)Freescale掃清道路,NXP在大功率射頻功率放大器領(lǐng)域全球排名第二,F(xiàn)reescale在該業(yè)務(wù)部分具有更強(qiáng)的實(shí)力,其射頻功率放大器市場(chǎng)排名第一,所以,為了避免資產(chǎn)重復(fù),并規(guī)避壟斷訴訟風(fēng)險(xiǎn),經(jīng)過(guò)權(quán)衡后,NXP決定將其RF Power業(yè)務(wù)出售。
近來(lái),NXP也是動(dòng)作不小。日前,NXP宣布正式啟用位于美國(guó)亞利桑那州錢德勒(Chandler)的6吋射頻氮化鎵(GaN)晶圓廠,此為美國(guó)境內(nèi)專注于5G射頻功率放大器的最先進(jìn)晶圓廠,現(xiàn)已通過(guò)認(rèn)證,首批產(chǎn)品將持續(xù)推出上市,預(yù)計(jì)至2020年底達(dá)到產(chǎn)能滿載。
NXP透過(guò)全新6吋晶圓廠以及其在功率密度、增益和線性化效率方面的20年氮化鎵(GaN)開(kāi)發(fā)專業(yè)知識(shí),引領(lǐng)5G蜂巢基礎(chǔ)建設(shè)的擴(kuò)展,恩智浦預(yù)期,該最先進(jìn)的晶圓廠將成為樞紐,將與同地點(diǎn)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密合作,加速推動(dòng)創(chuàng)新,且有助于支援5G基站和先進(jìn)通訊基礎(chǔ)設(shè)施在工業(yè)、航空航太和國(guó)防市場(chǎng)的擴(kuò)展。
目前,NXP最新推出的適用Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的射頻前端(RFFE)解決方案已被手機(jī)商采用。
ST逐漸看重射頻
意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics, ST)提供業(yè)界領(lǐng)先的RF功率放大器,RF前端和RF開(kāi)關(guān)產(chǎn)品,并為4G和5G IoT和智能手機(jī)應(yīng)用提供設(shè)計(jì)。
在2019年,ST宣布了對(duì)GaN-on-Si在智能手機(jī)應(yīng)用中的興趣,或?qū)镚aN RF業(yè)務(wù)帶來(lái)喜人的新市場(chǎng)機(jī)遇。ST新材料和功率解決方案部的戰(zhàn)略營(yíng)銷、創(chuàng)新和關(guān)鍵項(xiàng)目主管Ezgi Dogmus曾在麥姆斯咨詢的采訪中表示,GaN-on-Si有望替代LDMOS用于射頻產(chǎn)品,因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)對(duì)手的GaN-on-SiC解決方案相比,它具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。此外,ST的GaN-on-Si可實(shí)現(xiàn)更快的大規(guī)模量產(chǎn),針對(duì)RF產(chǎn)品更易于擴(kuò)展。
當(dāng)然這只是一方面,從其財(cái)報(bào)中,我們更能意識(shí)到,近來(lái),ST對(duì)于射頻業(yè)務(wù)愈發(fā)關(guān)注。在10月23日,ST的財(cái)報(bào)會(huì)議中,透漏出了關(guān)于射頻的細(xì)節(jié)。
眾所周知,ST下轄三個(gè)主要部門:汽車和分立器件產(chǎn)品部(Automotive and Discrete Group,簡(jiǎn)稱ADG);模擬器件、MEMS和傳感器產(chǎn)品部(Analog,MEMS and Sensors Group,簡(jiǎn)稱AMS);微控制器和數(shù)字IC產(chǎn)品部(Microcontrollers and Digital ICs Group,簡(jiǎn)稱MDG)。除了ADG部門之外,AMS和MDG多有微調(diào)但總體框架相對(duì)較為固定。
從整個(gè)財(cái)報(bào)來(lái)看,各部門中,ADG同比依然是唯一一個(gè)下跌的,AMS忽落忽起,而MDG則相當(dāng)平穩(wěn),無(wú)論同比還是環(huán)比,業(yè)績(jī)都令人滿意。而且,從2020年度第一季度的總的增長(zhǎng)趨勢(shì)來(lái)說(shuō),MDG板塊很有可能會(huì)壓過(guò)ADG,成為ST旗下僅次于AMS的第二大營(yíng)收集團(tuán)
在提到MDG這個(gè)“分論壇”財(cái)報(bào)狀況時(shí),有這樣一句話:“RF Communications (former “digital” sub-group”)”,可見(jiàn),ST已經(jīng)把射頻通信已經(jīng)從數(shù)碼次級(jí)分類中提升了一級(jí),成為公司重點(diǎn)扶持發(fā)展的部門。
與此同時(shí),十月中旬,ST宣布收購(gòu)了位于法國(guó)Marly-le-Roy的SOMOS Semiconductor(“ SOMOS”),這則交易非常低調(diào),并沒(méi)有透露交易的金額,據(jù)意法半導(dǎo)體方面介紹,這是一家成立于2018年的無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司,專門研究基于硅的功率放大器和RF前端模塊(FEM)產(chǎn)品。
意法半導(dǎo)體方面指出,通過(guò)此次收購(gòu),公司能夠引入物聯(lián)網(wǎng)和5G市場(chǎng)的專業(yè)人員、前端模塊的IP和路線圖。公司第一個(gè)產(chǎn)品-NB-IoT / CAT-M1模塊-已通過(guò)認(rèn)證,并將成為連接RF FEM產(chǎn)品新路線圖的開(kāi)始,此外,SOMOS的技術(shù)和資產(chǎn)還將支持意法半導(dǎo)體現(xiàn)有的5G基礎(chǔ)設(shè)施RF前端模塊路線圖的開(kāi)發(fā)。
Xilinx用射頻為5G開(kāi)路
賽靈思(Xilinx)創(chuàng)辦于1984年,是 FPGA、可編程 SoC 及 ACAP 的發(fā)明者。其為人知曉的一直是FPGA業(yè)務(wù),在進(jìn)入5G時(shí)代以后,其射頻業(yè)務(wù)也開(kāi)始受到關(guān)注。
從官網(wǎng)中得知,其具有汽車行業(yè),消費(fèi)類電子、數(shù)據(jù)中心以及有線和無(wú)線通信等多項(xiàng)行業(yè)解決方案,射頻正是其中一一部分。
在最新一季的財(cái)報(bào)中,賽靈思總裁兼首席執(zhí)行官Victor Peng指出,“我們對(duì)第二財(cái)季的業(yè)績(jī)感到滿意,高于預(yù)期的中點(diǎn),我們強(qiáng)勁的業(yè)績(jī)是受數(shù)據(jù)中心集團(tuán)、航空航天和國(guó)防業(yè)務(wù)再創(chuàng)新高的推動(dòng),以及汽車和廣播終端市場(chǎng)的改善。此外,RFSoC的銷售與北美5G無(wú)線電部署的一級(jí)無(wú)線OEM客戶的合作意義重大。
其單獨(dú)提到了RF SoC,在此之前(由于本人的搜索條件有線,沒(méi)有找出更多資料)賽靈思的RF產(chǎn)品幾乎沒(méi)有單獨(dú)出現(xiàn)過(guò),一般是在產(chǎn)品中加入射頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(RF Data Converter),使產(chǎn)品可以應(yīng)用于無(wú)線、有線接入等需要高性能射頻功能的場(chǎng)景。
而這款RF SOC則顯得尤為特殊,在5G即將全面落地之時(shí),各制造商都在依靠軟、硬件和系統(tǒng)級(jí)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的突破,搶占5G市場(chǎng)。也正因?yàn)榇耍?既能軟件定義又能硬件優(yōu)化的賽靈思全可編程(All Programmable)方案, 成為幾乎所有5G和準(zhǔn)5G 從方案原型到測(cè)試設(shè)備的首選。
面向大規(guī)模 MIMO 5G 無(wú)線電和毫米波無(wú)線回程,賽靈思宣布推出RFSoC,這是業(yè)界首款采用 RF 級(jí)模擬技術(shù)的全可編程(All Programmable)RFSoC,Xilinx平臺(tái)產(chǎn)品營(yíng)銷副總裁Tim Erjavec指出,SoC可削減 50-75% 的功耗和封裝尺寸,同時(shí),SoC與直接 RF 信號(hào)處理的結(jié)合為數(shù)字域中提供了全面的靈活性。
執(zhí)行長(zhǎng)維克多表示,全球各家5G設(shè)備供應(yīng)商都和賽靈思有合作關(guān)系,包括華為。
ADI深耕射頻領(lǐng)域
ADI是射頻與微波產(chǎn)品線最全面的供應(yīng)商之一,ADI擁有完善的設(shè)計(jì)技能、系統(tǒng)知識(shí)和工藝技術(shù),可提供所有主要RF轉(zhuǎn)數(shù)字功能構(gòu)建模塊。
ADI一直對(duì)自己有清晰的戰(zhàn)略定位-全球領(lǐng)先的高性能模擬技術(shù)提供商,為此近年來(lái)的多項(xiàng)戰(zhàn)略并購(gòu)也明確地服務(wù)于這樣的定位。
自2014年來(lái),ADI先后成功收購(gòu)了HITTITE微波、Symeo GmbH、Innovasic和凌力爾特等公司,在高速轉(zhuǎn)換器、射頻與毫米波解決方案、高集成收發(fā)器、精密時(shí)鐘和電源等五大領(lǐng)域形成了完整布局。
ADI在射頻領(lǐng)域推出過(guò)多款產(chǎn)品,包括混合信號(hào)前端 (MxFE) RF 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器平臺(tái)、獨(dú)特的28nm CMOS工藝產(chǎn)品組合等,這些器件應(yīng)用非常廣泛,包括當(dāng)前熱門的4G/5G 多頻段無(wú)線通信基站、航空電子、雷達(dá)、汽車ADAS等等。
ADI通信業(yè)務(wù)部門CTO Thomas Cameron博士此前在接受采訪時(shí)表示,對(duì)5G的早期洞察使其能夠通過(guò)創(chuàng)建軟件定義的平臺(tái)和高性能射頻前端解決方案來(lái)預(yù)測(cè)不斷發(fā)展的設(shè)計(jì)環(huán)境,這種設(shè)計(jì)和支持方法使亞洲的某家運(yùn)營(yíng)商能夠利用其技術(shù)快速開(kāi)發(fā)和商業(yè)化世界上第一個(gè)5G大規(guī)模MIMO基站。
科銳在射頻領(lǐng)域動(dòng)作頻頻
美國(guó)科銳(CREE)同樣是一家低調(diào)的射頻廠商,資料顯示,其建立于1987年,為寰球LED外延、芯片、封裝、LED照明解決計(jì)劃、化合物半導(dǎo)體資料、功率器件和射頻于一體的出名創(chuàng)造商和行業(yè)率先者。
此前,科銳旗下業(yè)務(wù)包括LED照明、LED芯片及Wolfspeed三大塊。其中LED照明業(yè)務(wù)近年來(lái)因市場(chǎng)成熟度高導(dǎo)致業(yè)績(jī)不斷下滑,并最終被科銳以3.1億美元在2019年3月出售??其J表示,此舉旨在繼續(xù)專注SiC功率應(yīng)用及射頻器件業(yè)務(wù),滿足新能源汽車和5G通信的市場(chǎng)需求。
近年來(lái)科銳業(yè)務(wù)重心也不斷往SiC領(lǐng)域傾斜。2015年9月,科銳將旗下功率和射頻部門(Power&RF)分拆為獨(dú)立公司——Wolfspeed,后者是美國(guó)軍用雷達(dá)可靠的GaN射頻器件供應(yīng)商和全球前三大的SiC功率器件企業(yè)。
此后,科銳在射頻領(lǐng)域就動(dòng)作頻頻,首先是以約3億4500萬(wàn)歐元收購(gòu)了英飛凌科技射頻功率業(yè)務(wù)。交易擴(kuò)大Cree wolfspeed業(yè)務(wù)單元的無(wú)線市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
據(jù)悉,收購(gòu)的Infineon RF Power團(tuán)隊(duì)和能力將補(bǔ)充wolfspeed現(xiàn)有的產(chǎn)品和技術(shù),并提供額外的技術(shù)、設(shè)計(jì)、包裝、制造和客戶支持。公司擁有領(lǐng)先的市場(chǎng)地位提供晶體管和MMIC(單片微波集成電路)基于LDMOS和氮化鎵碳化硅無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施的射頻功率放大器(GaN-on-SiC)技術(shù)。
今年9月23日,科銳又宣布計(jì)劃在美國(guó)東海岸創(chuàng)建碳化硅(SiC)走廊,建造全球最大的碳化硅(SiC)制造工廠。這是一座采用最先進(jìn)技術(shù)并滿足車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的200mm功率和射頻(RF)晶圓制造工廠,而與之相輔相成的超級(jí)材料工廠(mega materials factory)的建造擴(kuò)產(chǎn)正在公司達(dá)勒姆總部開(kāi)展進(jìn)行。
總結(jié)
這些小眾的射頻玩家雖然沒(méi)有幾大頭部廠商這么有名,但在射頻領(lǐng)域也做出了自己的成績(jī)。尤其是5G的到來(lái),觸動(dòng)了不少?gòu)S商的心,從他們并購(gòu)以及建廠的動(dòng)作就能看出來(lái),該市場(chǎng)具有多大的商機(jī)。
當(dāng)然,國(guó)內(nèi)其實(shí)也有廠商動(dòng)了進(jìn)軍射頻領(lǐng)域的心,包括MTK入股Vanchip,整并絡(luò)達(dá),大陸本土的射頻前端廠商也如雨后春筍般冒出來(lái)。無(wú)論是PA還是濾波器,甚至是基站用的GaN射頻,都多了很多聲音。
但在近16年的奮斗中,本土射頻前端廠商仍在努力搶占市場(chǎng)份額,國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度依然只是剛剛起步,還有很大的進(jìn)步空間。
隨著5G商用為智能手機(jī)等通訊設(shè)備行業(yè)注入活力,射頻前端產(chǎn)業(yè)也將攫得新機(jī),不僅全球市場(chǎng)將得到擴(kuò)張,國(guó)內(nèi)射頻廠商也有望突破瓶頸,彎道超車。值此之際,如何把握住機(jī)遇將成為所有國(guó)產(chǎn)廠商需要思考的問(wèn)題。
責(zé)任編輯:tzh
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