射頻前端市場(chǎng)潛力巨大 GaN發(fā)展優(yōu)勢明顯

　　目前射頻前端元器件基本均由半導體工藝制備，如手機端的功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA)主要基于GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si，射頻(RF)開(kāi)關(guān)主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料，從目前的材料工藝角度來(lái)看，主要針對5G的Sub-6GHz范圍。以PA為例，許多業(yè)內人士認為，GaN技術(shù)的運用將能為PA帶來(lái)高效低功耗的優(yōu)勢。

　　對于此觀(guān)點(diǎn)，紫光展銳高級市場(chǎng)經(jīng)理賈智博認為：“GaN的性能確實(shí)會(huì )比較好，但目前主要產(chǎn)品在基站PA被較為廣泛的采用。不過(guò)在手機端，GaN的運用還需要克服電壓和成本的問(wèn)題，紫光展銳會(huì )長(cháng)期保持關(guān)注?！?/p>

　　Qorvo移動(dòng)事業(yè)部應用工程師高級經(jīng)理Anson Zhang則表示：“與之前的半導體工藝相比，GaN的優(yōu)勢在更高的功率密度及更高的截止頻率。在5G高集成的Massive MIMO應用中，它可實(shí)現高集成化的解決方案，如模塊化射頻前端器件。在毫米波應用上，GaN的高功率密度特性在實(shí)現相同覆蓋條件及用戶(hù)追蹤功能下，可有效減少收發(fā)通道數及整體方案的尺寸。實(shí)現性能成本的最優(yōu)化組合。隨著(zhù)5G時(shí)代的到來(lái)，小基站及Massive MIMO的飛速發(fā)展，會(huì )對集成度要求越來(lái)越高，GaN自有的先天優(yōu)勢會(huì )加速功率器件集成化的進(jìn)程。5G會(huì )帶動(dòng)GaN這一產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展?！?/p>

　　當然，與紫光展銳在手機及基站端應用方面的觀(guān)點(diǎn)一致，Anson Zhang補充道：“但是GaN的應用更多的還是在基站端。手機終端因為可移動(dòng)性的要求，頻率還是以6G以下為主，所以GaAs PA還是主流?！?/p>

　　而作為已在GaN運用中擁有成熟技術(shù)的MACOM，MACOM技術(shù)、射頻功率工程和應用領(lǐng)域的杰出研究員Walter Honcharenko表示：“MACOM是領(lǐng)先的GaN-on-Si(硅基氮化鎵)器件開(kāi)發(fā)商。GaN-on-Si器件可提供更高的效率，這有助于開(kāi)發(fā)商設計和部署更小、更輕的基站硬件。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商致力于提供盡可能多天線(xiàn)以達到目標容量，而將GaN-on-Si器件技術(shù)與模塊驅動(dòng)設計相結合，便能夠設計并部署更小、更輕的產(chǎn)品?！?/p>

　　顯然，GaN的使用的確會(huì )帶來(lái)許多優(yōu)勢，如集成度更高、高功率密度、低功耗及具有極強的成本效益，以SiGe only MIMO天線(xiàn)為例，擁有1024個(gè)單元裸片面積達到4096mm2，而性能相同的GaN-based MIMO天線(xiàn)，盡管價(jià)格更高，但功耗可以降低40%，裸片面積減少94%，成本降低80%。但需要注意的是，目前GaN的運用主要集中在基站端，而在手機端由于5G應用主要在Sub-6GHz，同時(shí)面臨電壓及成本等因素的制約，目前依然以GaAs PA為主。

　　5G不僅為射頻前端廠(chǎng)商帶來(lái)了許多技術(shù)上的挑戰，同時(shí)也為這些廠(chǎng)商帶來(lái)了相應的紅利。隨著(zhù)頻段的增加和多天線(xiàn)MIMO技術(shù)的引入帶動(dòng)射頻前端器件市場(chǎng)快速增長(cháng)。Yole預計，射頻前端市場(chǎng)規模將從2016年的101億美元增長(cháng)到2022年的228億美元，年增長(cháng)率達到14%。

　　市場(chǎng)的擴大也為這些廠(chǎng)商帶來(lái)更多的機遇，Anson Zhang認為：“整業(yè)仍將延續平穩增長(cháng)的態(tài)勢。其中IoT的相關(guān)領(lǐng)域將會(huì )成為增長(cháng)亮點(diǎn)。與之而來(lái)的5G相關(guān)領(lǐng)域也將迎來(lái)爆發(fā)期。整個(gè)半導體產(chǎn)業(yè)仍將延續平衡增長(cháng)的態(tài)勢，其中IoT以及5G等領(lǐng)域都將會(huì )迎來(lái)爆發(fā)期。Qorvo將繼續保持在移動(dòng)終端和基礎設施的優(yōu)勢，尋求快速增長(cháng)。公司在IoT和5G等領(lǐng)域已經(jīng)做好提前部署，并會(huì )有一系列新產(chǎn)品面世?！?/p>

　　MACOM對于如今市場(chǎng)的表示也秉持樂(lè )觀(guān)態(tài)度，Walter Honcharenko表示：“當今的射頻前端市場(chǎng)主要由5G驅動(dòng)。這項技術(shù)帶來(lái)的機遇不斷增加，MACOM很高興能夠參與其中，并且預測為各種5G頻段開(kāi)發(fā)器件、組件以及前端模組解決方案的需求將會(huì )不斷增加?！?/p>

　　對于在國內射頻前端領(lǐng)先的紫光展銳而言，5G射頻前端市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展自然也樂(lè )見(jiàn)其成，賈智博表示：“射頻前端產(chǎn)品線(xiàn)(RDA)一直以來(lái)都是紫光展銳的名牌。尤其是當前智能手機市場(chǎng)增速放緩而射頻前端市場(chǎng)增長(cháng)潛力巨大的情況下，更將成為重點(diǎn)!”

　　同時(shí)，紫光展銳也針對目前快速增長(cháng)的市場(chǎng)做了相應的準備，賈智博補充道：“首先，公司會(huì )集中優(yōu)質(zhì)資源，不斷增加研發(fā)投入來(lái)補強和完善產(chǎn)品線(xiàn);其次，注重提升產(chǎn)品品質(zhì)，努力打造拳頭產(chǎn)品;最后，提供多樣性的解決方案。對于市場(chǎng)變化的應對措施主要有兩點(diǎn)，其一是與主芯片廠(chǎng)商密切溝通，積極參與產(chǎn)品定義，推出合適的產(chǎn)品;其二是及時(shí)了解市場(chǎng)動(dòng)向，推出適合客戶(hù)的解決方案?！?/p>

　　當前射頻前端市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)非常成熟，歐美IDM大廠(chǎng)技術(shù)領(lǐng)先，規模優(yōu)勢明顯，例如其中在SAW濾波器中，全球80%的市場(chǎng)份額被Murata、TDK、TAIYO YUDEN所瓜分，而在4G、5G中應用的BAW濾波器則被Avago(Broadcomm)和Qorvo占據95%的市場(chǎng)空間，PA全球93%的市場(chǎng)集中在Skyworks、Qorvo和Avago(Broadcomm)所瓜分。

　　就中國市場(chǎng)而言，Skyworks擁有大約50%的市占率，Qorvo占據40%左右，中國其他廠(chǎng)商只擁有5%的市場(chǎng)占有率，換而言之市場(chǎng)潛力相當巨大，如紫光展銳這種在國內射頻前端市場(chǎng)領(lǐng)先的企業(yè)已經(jīng)在加緊5G射頻前端的相關(guān)研究以及開(kāi)發(fā)相應產(chǎn)品。雖然就目前來(lái)看，與國外大廠(chǎng)依然保持著(zhù)一定的差距，但至少并非從零開(kāi)始，相信未來(lái)與國外廠(chǎng)商之間的技術(shù)鴻溝也會(huì )越來(lái)越小。