① 5G芯片的成本为何如此之高
以华为的巴龙5000为例,华为从10年前就开始了研发,总投入将近20亿美金,一百多亿人民币,采用了最新的7nm工艺,芯片的研发就是烧钱,芯片研制好了就要去进行晶圆流片,晶圆流片,一次流片的费用就上亿元,不成功这钱就打了水漂,还要重新来,所以研制这款芯片花费的时间、人力、物力巨大,所以虽然芯片成本很低,但是芯片的价格也是很高的。
② 华为5G手机美国配件仅占1.5%,我们离纯国产还有多远
2019年5月份,美国制裁华为开始实行,到现在已经一年有余了,如今这个话题已经不再新鲜。但最近,美国又准备加大力度,意欲切断华为晶圆代工来源,说的就是台积电。加上台积电赴美建厂消息确定,使得华为前进的步伐变得更加困难。
一、华为使用美国产配件仅剩康宁玻璃。
据了解,华为5G手机的国产配件金额占比从25%提升至42%,而美国配件的依赖已从11%降至1.5%,仅剩下玻璃外壳(康宁玻璃)。这是华为这一年来的成就,脱离美国依旧可以发展的很好。
二、国产化真的来了吗?
拿华为Mate 30来说,虽然从美国进口的配件只有康宁玻璃,但是海外进口的配件整体来说也有不少。摄像头选择的是日本索尼公司的配件,射频前端模块选择的是日本的村田制作所的配件,NAND闪存选择的是日本的KIOXIA的配件,双工器选择的是日本的TDK和太阳诱电的配件,有机EL显示器选择的是韩国三星的配件,DRAM选择是韩国SK海力士的配件,触摸屏也是来自韩国进口。 整体来看,我们依赖进口的产品还是有不少,是我们造不出来吗?我觉得不是的,只是差距太大。
三、华为有哪些核心技术?
华为三大核心 科技 是自研芯片、自研基带、自研通讯。而手机硬件层面来说有五大模块计算、通讯、存储、屏幕、电池。华为目前掌握的只有计算和通讯,当然,一个企业掌握整个手机生产链有太大的难度,但是在屏幕方面我国的京东方也是可以的。
四、国产化之路有哪些不足?
康宁大猩猩玻璃垄断全球高端手机市场,但是有消息传出称华为正在自主研发名为“Air Glass”,并获取了相关专利,看来彻底摆脱美国配件的决心是大的。此外,光刻机技术决定了芯片的生产,中芯国际年底才可以量产7nm芯片,而华为计划上线5nm芯片的手机,目前已经向台积电下了大量的订单。光刻机技术的差距目前是最大的,也是“最致命”的。
篇尾小结:国产化之路是必须要走的,不然永远的被人家牢牢的压制。我们不能把压力都放在华为身上,华为只是直接“受害者”,国产化需要国内多家企业共同努力,才能打造出真正意义的手机生态链。
提到处理器,自然就想到了高通。每年高通发布新处理器的时候,国内的手机厂商是争着说自己会首发。而且我们也知道,处理器是手机的核心部位,一旦遭到断供,那会有多少损失呢?
在国内手机厂商中,只有华为是坚持用自己的自研芯片,更让我们感到兴奋的是,这一条路没有白走,是看到了希望的曙光。不少用户认为华为是捆绑什么情怀,这里就想说一下,一旦高通断供了,你们怎么办呢?
加上在近两年,米国对华为的制裁是越来越严。一方面是让我们看到了华为的超前的战略,即所谓的备胎计划。另外一方面,是拉开了去米国化零部件的序幕。根据日本媒体和专业机构拆解测算,华为5G手机的国产配件金额占比从25%提升至42%。
而美国配件的依赖已从11%降至1.5%,仅剩下玻璃外壳等。看到这个1.5%,很多人也是高兴,可熟不知玻璃外壳还是一个绕不过去的坎。其实这在业界已经不是什么秘密,来自美国康宁大猩猩的玻璃制品。
几乎垄断了全球的高端智能手机和电脑屏幕的市场,而玻璃外壳对智能手机的体验却极为关键,且极为昂贵。这点目前来说国内还是没有超过它的企业,而除了玻璃以外,像光刻机、芯片设计软件等领域仍旧存在差距。
那么我们离纯国产还有多远?首先这个问题应该是无解的,因为不可能什么都是自己做,这就已经在打破贸易的衔接了。只能是有替代品,在需要的时候自己能生产,不受制于人。
其次,我们真的需要纯国产吗?现在这个世界是相互合作的,对于资源的整合利用非常明确。记得有这么一个事情,有网友说国内都造不出圆珠笔的笔芯。想想都觉得非常的荒谬。
造肯定是可以的,只是在工艺与技术上,与其他国家比不了。在一个造出来没有市场,没有购买,这东西卖给谁。第三,激发我们的创新,为什么会有创新,都是在走投无路的时候想出来的。
不创新只能等死,希望国内有更多的企业像华为一样,居安思危,掌握自己的核心 科技 。
自2019年5月美国商务部将华为列入“实体清单”以来,华为想尽了办法,尽可能地减少对美国零配件的依赖!
然而,事实呢?
任正非在访谈时表示,2019年华为从美国采购的零配件达到了187亿美元,高于2018年的110亿美元!
2019年华为营收8588亿元,187亿美元零配件的采购占比可不低啊!
任正非还表示,华为不会取代手机中来自美国的零配件!
所以,咱们只能说,华为已经逐步具备了不需要美国零配件也能造手机的实力;但实际上,还是采用了大量的美国零配件的!
……
前不久,有媒体报道的,个别款型的华为手机里面的零配件占比只有1.5%左右,并非完全属实!
尽管美国商务部一直在打压华为,但是华为还是可以从美国供应商采购零配件的(美国商务部再次将对华为的“实体清单”进行了第六次延期许可,延期至8月13日),并没有到完全撕破脸的程度!
美国供应商也是想尽了办法给华为供货,如果华为大幅度切断来自美国供应商的零配件,华为的产品质量也必将有所降低,华为利用二三十年时间建立起来的全球零配件供应链,也会遭受重创!
……
近年来,华为一直在加强与国内供应链合作伙伴的合作关系,采购京东方屏幕,委托中芯国际代工芯片…
只有咱们国内的供应链企业,才不容易被美国商务部左右!
华为想要在国际化征途上,走得更稳更远,除了要拥抱全球供应商,还必须要重点发展国内供应商网络!
……
以上仅为浩子哥个人浅见,欢迎批评指正;
最近华为又成为了各大平台的热搜新闻,由于受到了美国的打压,极有可能导致彻底失去从美国合作伙伴采购产品的机会,同时华为海思芯片也有可能因为代工方面的原因而叫停,所以华为被美国打压,近段时间来也确实牵动着很多网友的心。
有网友担心,随着美国的制裁升级,接下来华为手机会不会没法做了,对于这一问题其实是不必担心的,即使海思芯片无法再生产,华为可以选择妥协的方案采购联发科芯片,这样生存是完全没问题的。
日经中文网提到具体数据为,在美国制裁前上市的4G手机国产零部件大概为25%左右,而制裁后Mate 30 5G达到了41.8%,另外4G手机美国零部件占比达到11.2%, 但如今5G手机只剩下下玻璃壳等极少部分,占总体的1.5%,几近于消失。
同时文中还提到,华为在过去一年里推进零部件研发,已经具备了内部采购能力。不过对于这份报道我却存在一些疑问,因为 在5月18日的华为分析师大会上,官方表示华为去年依然从美国采购了187亿美元的产品。
187亿美元是个什么概念呢,相当于1300多亿人民币,而整个2019年华为总营收为8500亿元, 在美国的采购费用花费了总营收的超过15%,而华为手机的美国零部件比例已经下滑到了1.5%, 确实有些让人不解,这上千亿的采购费究竟用在了哪里?
其实作为普通消费者,华为官方和很多媒体在众多数据的披露上,可能会存在很大差异的,而且作为普通消费者,我们也无法查找到最准确的数据,因为 华为并不是一家上市公司,虽然相关的财务报告都是按照IBM公司核算的,但依然可以不像上市公司那么严苛。
前些时候美股上市公司,所谓的“国民之光”瑞幸咖啡财务造假,一时间震惊了全球资本市场,股价瞬间一泻千里,不得不紧急停盘,而今天瑞幸咖啡已经收到了摘牌通知,可见资本市场对上市公司财务造假几乎是零容忍的。
这个说法不科学,不知道1.5%这个数据是怎么得出来的,是按照零件数目算的还是按照零件价值算的?
用海思CPU举例,怎么算纯国产?CPU是自己设计的,但是不是自己生产的,台积电给做的,台积电又受制于美国,你说这个CPU算不算国产?算成国产有什么用?美国照样可以制裁。好,就算上海的中芯国际可以给华为代工了,可它的光刻机都要从荷兰进口,这样生产出来的芯片算不算国产?人家还是可以卡脖子。
完全实现国产没有用,关键我们自己要有别人没有的技术,你能卡我的脖子,我马上可以卡你的脖子,这样斗争才不落败。
说句实话,纯国产目前来看是不可能的。不管是从软件还是硬件来看短期内都是不可能实现的。芯片的制造,芯片的设计这些都离不开美国的技术
回望2019年5月,美国封锁华为事件爆发。
时隔一年,当一切似乎归于平静,有消息称美国加码对华为出口管制,并意欲切断华为晶圆代工来源。
但根据日本媒体和专业机构拆解测算, 华为5G手机的国产配件金额占比从25%提升至42%,而美国配件的依赖已从11%降至1.5%,仅剩下玻璃外壳等 。
然而就是这1.5%却引起了笔者的好奇,为什么最难的半导体芯片都能摆脱美国企业的制衡,而这薄薄一层的玻璃外壳却做不到呢?我们离“纯国产”还有多远呢?
已转正的华为备胎
事实上正是因为美国的多行不义,反而给具备强大内生力的中国 科技 产业带来了前所未有的发展机遇,验证了“趋势不可逆”这条真理。
自华为被封锁事件爆发的这一年以来,中国半导体产业无论是在资本层面还是在 科技 研发层面都取得了骄人的成绩。
日本专业调查公司Fomalhaut Techno Solutions通过对华为Mate 30 5G版的拆解报告显示, 其中通讯模块也从原来美国思佳讯替换成了海思半导体自研产品,仅此一项便大幅降低美国配件的成本占比。
在5G时代,通讯芯片的研发难度极高,显然华为已经攻克难关。
自研芯片,自研基带,自研通讯,华为掌握三大核心 科技 。
也许正是因为华为的逆势成长,成为美国加码制裁的诱因,但今日的中国 科技 产业环境早已不是当初。
正崛起的国产替代
可能有些人依然会吹毛求疵的挑剔道:华为手机里面仍旧有大量来自日韩的关键配件,仍旧受制于人。
但其实华为高端5G手机已经实现近半的国产率,这已经是非常了不起的成绩,我们不能强求一个企业来搞定一切,这其实是一个关乎供应链和 科技 生态的问题。
手机无外乎计算、通讯、存储、屏幕、电池这五大模块。
其中华为已经解决了计算和通讯的部分,其他领域的中国 科技 企业也在这一年当中取得了骄人的成绩。
比如来自京东方的屏幕早已经在华为最前沿的折叠屏手机Mate X系列中采用,实现全球范围内的领先。
中芯国际已经完成华为麒麟SoC处理器的代工,麒麟710A便是由中芯国际14nm生产,被业界誉为华为首颗纯国产SoC。
此外,长江存储目前已经全部攻克128层QLC闪存技术,这对于国产闪存产业发展意义非凡。
一条强大且完善的全产业链科及技生态正在加速成形。
纯国产,这个以前看似天方夜谭的想法,如今正在一步步照进现,但是我们真的需要纯国产吗?
绕不开的不只玻璃
回到开篇的问题,华为能做到如此之高的配件国产率,为何最难取代的却是一块玻璃?
其实这在业界已经不是什么秘密,来自美国康宁大猩猩的玻璃制品,几乎垄断了全球的高端智能手机和电脑屏幕的市场,而玻璃外壳对智能手机的体验却极为关键,且极为昂贵。
玻璃外壳的好坏不仅决定了整机的视觉效果、触控灵敏性、握持的手感、信号的稳定、耐刮擦的能力、无线充电效率,甚至决定了手机能否通过跌落测试。
作为对比,第六代大猩猩玻璃平均能经受15次从1米的高度的跌落,而普通玻璃一次都扛不住。
事实上在华为发布Mate 30系列的前夕,已经传出消息称华为正在自主研发名为“Air Glass”,并获取了相关专利。
但有数据显示,目前Mate 30 Pro仍旧采用的是第六代康宁大猩猩。其实这不难理解,从研发到量产往往需要一定的时间周期以及产业配套。
其实绕不开的不只玻璃,众所周知在光刻机、芯片设计软件等领域仍旧存在差距。
承认差距,确认进步,是持续发展的不二法门。我们离 “纯国产”还有多远?
这个问题或许没有准确的答案。但今天相比一年前那个最黑暗的时刻,我们已经能够看到更多的希望。
华为轮值董事长郭平最新公开表态: 华为的业务不可避免要受到巨大影响,但有信心能够找到解决方案。
同样的话,其实我们在一年前就看到过。而这一年过去了,华为不仅活着,而且活得更加精彩。
华为2019年全年营收高达8588亿,实现同比增加19.1%的逆势增长,并且大幅增加库存和研发费用以作未雨绸缪,显然华为已经有备而来。
正如华为官方微博所言:“除了胜利,我们已经无路可走”。
在全球经济协作一体化的今天, 科技 不应该有国界之别。
越来越多的国产替代和自主可控并非意味着我门要走纯国产这条路线,只是迫于无奈我们必须要经历这个发展的阵痛期。
其实我们需要的不是纯国产,而是纯国产的实力,只有这样才能摆脱受制于人。
“ 尽管受到打压,华为也不会走向封闭,走向孤立。”
“华为多元化和全球化的战略不会动摇。 ”
华为轮值董事长郭平如此说道。
离纯国产很远,哪怕三星作为目前全球唯一一个可以实现手机所有零件的研发,但都无法离开国际合作。因为三星UI是基于安卓的,而我们都知道安卓系统是美国谷歌的。所以世界上没有任何一个品牌可以实现完全自主研发。
只不过华为作为国内最强的品牌之一,拥有目前国内最强的研发实力,每年投入研发的资金以百亿,千亿计算。是其他国内品牌都无法比拟的。近几年,华为手机越来越使用国产屏幕了,即便是两款高端系列p和mate都使用不少的国产屏幕,这也有利于国产屏幕的发展。华为的芯片也是非常强的,但是是由台积电代工的,并非华为自己生产的。
所以哪怕强如三星,华为依然有很长的路需要走,也需要大家更多的支持国产品牌,也避免以后被外国卡脖子,谢谢。
我热爱学习,热爱回答问题。针对笔友提出的这个问题,我查阅个各类资料,以及跟同学、朋友进行探讨,得出以下结论,希望能帮助到大家:
离纯国产很远,哪怕三星作为目前全球唯一一个可以实现手机所有零件的研发,但都无法离开国际合作。因为三星UI是基于安卓的,而我们都知道安卓系统是美国谷歌的。所以世界上没有任何一个品牌可以实现完全自主研发。
只不过华为作为国内最强的品牌之一,拥有目前国内最强的研发实力,每年投入研发的资金以百亿,千亿计算。是其他国内品牌都无法比拟的。近几年,华为手机越来越使用国产屏幕了,即便是两款高端系列p和mate都使用不少的国产屏幕,这也有利于国产屏幕的发展。华为的芯片也是非常强的,但是是由台积电代工的,并非华为自己生产的。
所以哪怕强如三星,华为依然有很长的路需要走,也需要大家更多的支持国产品牌,也避免以后被外国卡脖子,谢谢。
难,即便全用国产配件也不能是纯国产,你还得付专利费呢!
③ “国金研究”电子2021年度策略(上)
国金证券研究所
创新技术与企业服务研究中心
樊志远团队
投资建议
预测2021年疫情影响因素减弱,叠加5G手机渗透率加快,全球智能手机有望增长10.4%至13.58亿台,其中5G手机5.44亿台,渗透率40%,5G射频前端迎来快速增长期。被动元件有望在手机、智能 汽车 及IOT拉动下迎来量价齐升。摄像头光学创新将持续升级,三摄、四摄快速渗透,后置激光雷达摄像头有望迎来新应用,多品牌机型搭载潜望式摄像头。除智能手机外,以TWS耳机、智能手表、AR/VR为代表的智能可穿戴设备持续技术创新,有望继续保持高速增长。电动 汽车 快速发展,功率IGBT迎来发展良机。5G+AI,迎来智能安防大时代。
2021年投资方向
5G智能手机产业链: 2021年全球有望迎来5G换机大年,5G射频前端迎来快速增长期,预测2025年全球射频前端市场达到254亿美元,2020-2025复合年均增长率11%,其中5G开关、Tuner、LNA及射频模组大幅增长。被动元件经历了2018年涨价周期、2019年去库存周期,2020年疫情影响,2021年有望迎来量价齐升。苹果iPhone有望迎来全球超10亿存量用户的换机热潮,预测2021年销量将达2.35亿台。
智能可穿戴产业链: 远程办公、在线教育、家庭 娱乐 等激发了智能可穿戴设备和智能耳戴式的需求,预计2020年出货量将以32%的速度大幅增长,2021年智能手机配件即可穿戴设备和TWS耳机的出货量将分别超过2亿台和3.5亿台。苹果Airpods Pro带动了TWS耳机向降噪方向发展,产业链价值量积极提升。苹果推出AirPods MAX,有望激发头戴式耳机的需求, 预计2020-2022年苹果AirPods出货量将达到0.9、1.15、1.4亿套。预测2020年AR/VR市场全球出货量将超过400万台,规模将达到120.7亿美元,同比增长43.8%,全球市场规模在2020-2024的5年预测期内将达到54.0%的复合年增长率。
功率半导体-需求增长+涨价+国产替代: 受疫情影响,2020年上半年功率半导体需求不佳,但是三季度之后,受到5G电源、智能手机、快充、工业、电动 汽车 及IOT设备等拉动,需求上升明显,部分产品出现了缺货涨价的情况。我们研判功率半导体 需求向好,预计2021年全球功率半导体市场规模为396亿美元,同比增长8.1%。新能源 汽车 快速发展,IGBT行业迎来发展良机,2020年,48V轻混 汽车 需要增加90美元功率半导体,电动 汽车 或者混动需要增加330美元功率半导体,预计 汽车 电动化用IGBT模块2018年至2023年复合年增长率为23.5%。
摄像头光学持续创新: 苹果推出了后置激光雷达摄像头,未来有望搭载潜望式摄像头,三星、小米、OV也在积极推进潜望式,像素不断提升,7P镜头放量。三摄、四摄渗透率加快,虽有疫情影响,2020年1-10月中国新增激活智能手机中三摄、四摄的渗透率分别为38.9%(2019年为25.5%)、36.9%(2019年为9.8%),提升明显。预计2020~2022年智能手机摄像头数量为48、56、63亿颗,需求量同比增速分别为8%、16%、13%。
推荐组合:立讯精密、歌尔股份、欣旺达、卓胜微、斯达半导
风险提示
手机及可穿戴等电子产品销量低于预期,5G手机渗透不达预期,新冠疫情影响。
一、智能手机:2021年销量增长,5G快速渗透
1.1 预测2021年智能手机增长10.4%,iPhone有望增长17.5%
预测2020年全球智能手机下滑10.2%。2020年,新冠疫情在全球蔓延,抑制了智能手机需求,上半年出货量大幅下滑,一季度出货量2.95亿台,同比下滑13.49%,二季度出货量2.84亿台,同比下滑14.2%,三季度出货量3.66亿台,下滑5.7%,下滑幅度有所收窄,预测2020年全球智能手机12.3亿台,同比下滑10.2%。
预测2021年智能手机增长10.4%。2021年全球疫情趋缓后,全球智能手机有望在5G换机拉动下需求恢复,预测2021年出货量13.58亿台,同比增长10.4%。
预测2021年iPhone销量增长17.5%。 2020年,苹果通过降价促销,推出iPhone SE2机型及iPhone12全系列支持5G等措施,虽然有疫情的影响,但是iPhone仍取得了不错的销量,预测今年iPhone销量2.0亿台,我们认为,苹果iPhone全球有超过10亿的存量用户,2021年有望迎来换机大年,销量有望达到2.35亿台,同比增长17.5%。
1.2 全球5G手机2021年有望达到5.44亿台,渗透率40%
预测2020、2021年全球5G智能手机将分别达到2.78、5.44亿台。 2020年,全球新冠疫情的蔓延,影响了智能手机的销量,也影响了5G的进程,但是5G智能手机仍然呈现了快速渗透的势头,Canalys预测2020年全球5G智能手机将达到2.78亿台,其中大中华区占比62%,达到1.72亿台,中国5G手机发展速度明显高于全球,北美和欧洲中东非洲两大地区紧随其后。预测2021年全球5G智能手机将达到5.44亿台,渗透率达到40%。
2020年大中华区5G手机出货量全球占比62%。 5G智能手机快速渗透,Canalys预测2020年全球5G智能手机将达到2.78亿台,其中大中华区占比62%,达到1.72亿台,中国5G手机发展速度明显高于全球,北美和欧洲中东非洲两大地区紧随其后,分别占比15%及11%。
400美元以下机型占大中华区出货量的近60%。 中国市场庞大的需求和快速制造的反应能力,迅速将5G智能手机的成本下降,其他国家或地区可以享受到更实惠的5G智能手机。预计到2021年,中国市场的5G智能手机出货量中近60%的价格不到400美元,未来12个月中国的5G手机出货占整体市场出货的渗透率将达到83%。
中国5G手机渗透率快速提升。 根据国金证券研究创新中心监测数据,2020年,中国智能手机激活量5G渗透率逐步提升,2020年11月,单月激活量5G手机渗透率高达67%。
1.3 ASP提升带动毛利率回升,公司业绩快速增长
1.3.1 5G射频前端芯片量价大幅提升。
射频前端芯片是智能手机的核心,承载最主要的通信功能,随着通信技术的不断发展,手机射频功能不断增加,射频前端芯片呈现了量价齐升的良好发展态势。根据 Yole统计,2G 制式智能手机中射频前端芯片的价值为 0.9 美元,而其在 3G 制式智能手机中的价值大幅上升到 3.4 美元;4G 技术普及后,射频前端芯片在支持区域性 4G 制式的智能手机中的价值已经达到 6.15 美元,在高端 4G 智能手机中价值达到 15.30 美元,是 2G 制式智能手机中射频前端芯片价值的 17 倍;目前 5G手机射频前端芯片的价值量是 4G 制式下的2~3倍。同时,随着 5G 支持频段数量的增加,所需的射频前端芯片数量将大幅增长。因此,为了满足 5G 应用下的需求,单部智能手机的射频前端芯片的数量与价值将继续上升。
1.3.2 5G时代射频前端迎来快速增长。
5G渗透率提升增加射频封测和SiP需求。5G手机相比4G手机支持频段数量增加,同时考虑到5G手机将继续兼容4G、3G 、2G标准,因此5G手机的射频前端相比4G复杂程度将大大提高。yole预测,全球射频前端市场将由2019年的152亿美元增长到2025年的253.98亿美元,2020-2025复合年均增长率11%。
分立射频开关2020-2025复合年均增长率11%。 5G手机需要新增大量的射频开关,从4G手机的10个增加到5G的20-30个,2019年射频开关市场规模约4.46亿美元,预计至2025年,市场规模将增长至8.28亿美元。
天线Tuners 2020-2025年复合年均增长率10%。天线设计挑战增多,天线调谐用量增加。 ①4G时代由于全面屏的推广,摄像头增多等,使得天线净空变小,天线设计难度增长效率变低,需要越来越多的调谐开关提升天线性能。②5G给天线设计带来更多的挑战,从4G开始到现在的5G,MIMO逐渐增加,频段也越来越多,这就带来天线的增加,在Sub-6Ghz的时候,需要8到10个天线,但到了毫米波时代,手机天线会增加到10到12根甚至更多,在天线数量增加的同时,留给天线的空间却越来越小,需要类似孔径调谐(Aperture Tuning)、阻抗调谐(Impedance Matching)和更小的天线解决方案和低损耗的调谐来解决。2019年天线Tuners 市场规模约5.69亿美元,预计至2025年,市场规模将增长至10.11亿美元。
分立低噪声放大器2020-2025复合年均增长率11%。 LNA主要是用于接收信号时进行小信号放大,以便降低到收发器的线路上的SNR。3G/4G时,有部分LNA是集成在射频收发里面的,没有单独的LNA,因此LNA市场空间较小,由于5G Sub-6 GHz更严高的要求,主频段通信被要求具有LNA,新增接收通路需要更多的LNA。2019年低噪声放大器市场规模约3.98亿美元,预计至2025年,市场规模将增长至7.84亿美元。
5G模组化趋势明显,FEM模组及PA模组增长快速。 随着射频前端模块技术的成熟以及市场的需求,场中主要的射频前端都开始向模块化方向发展,双工器、天线开关等几大模块开始被集成到射频前端中。伴随着5G时代的来临,即便是模组化程度最高的PAMiD也正在持续进行着整合。Qorvo认为,下一步有望将低噪声放大器(LNA)集成到PAMiD中,是推动射频前端模块继续发展的重要动力之一。主要原因在于随着5G 商业化落地,智能手机中天线和射频通路的数量将显着增多,对射频低噪声放大器的数量需求会迅速增加,而手机PCB却没有更多的空间。在这种情况下,从PAMiD到L-PAMiD,射频前端模块可以实现更小尺寸(节省面积达35-40mm2),支持更多功能。 FEM模组202-0-2023年复合年均增长率13%。 2019年FEM市场规模约25.77亿美元,预计至2025年,市场规模将增长至45.72亿美元。 PA模组2020-2023年复合年均增长率11.0%。 2019年PA模组市场规模约53.76亿美元,预计至2025年,市场规模将增长至89.31亿美元。
毫米波AiP模组迎来发展机遇,2020-2025复合年均增长率53%。 2019年三星毫米波机型采用AiP模组,2020年苹果毫米波版本也采用了AiP模组,未来随着毫米波机型的增多,AiP将从2019年的0.6亿美元增长到2025年的14.3亿美元。
1.3.3 射频前端美日企业占据主导地位,卓胜微大有可为
在射频前端领域,美国及日本企业占据了较高的市场份额,2019年,Broadcom位居第一,全球市占率20%,其次是日本Murata,市占率19%,前五家公司合计占比87%。
中国在射频前端领域起步较晚,发展较为薄弱,但是以卓胜微、唯捷创芯、无锡好达、慧智微、国民飞骧为代表的中国射频前端企业正在快速发展。
卓胜微在开关、LNA、Tuner产品在三星、小米、OPPO、vivo份额迅速提升,同时5G产品也取得了突破,5G产品占比逐渐提升,销售收入及利润大幅增长,2020年1-9月,公司实现营收19.7亿元,同比增长100%,实现利润7.18亿元,同比增长122%。目前公司重点向模组市场进军,重点推进DiFEM(分集接收模组,集成射频开关和滤波器)、LFEM(分集接收模组,集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)、LNA Bank(分集接收模组,集成多个射频低噪声放大器)、WiFiFEM(WiFi 前端模组,集成 WiFi PA、射频开关、低噪声放大器)等模组产品,目前进展情况较好,已在三星、小米、OPPO等客户推广应用,未来公司还将推出更多的模组化产品,具有较好的国产替代机会。
智能手机产业链投资建议: 我们认为,2021年全球智能手机将迎来5G换机大年,看好核心受益公司: 立讯精密、领益智造、欣旺达、鹏鼎控股、蓝思 科技 、卓胜微。
二、智能手机拍摄技术持续升级,2021年产业链有望快速增长
2.1 数量:摄像头升级加速,三摄/四摄快速渗透
摄像头是智能手机创新最大的细分模块。 近几年,终端厂商的创新方向主要是5G、摄像头、屏幕三大领域。摄像头是其中最重要的一个方向,数量上从单摄、双摄、三摄、四摄再到五摄,功能上从单一的像素提升发展成大光圈、超广角、潜望式长焦、电影摄像头、TOF等特色镜头的引入,摄像头是智能手机行业最具投资前景的环节。
2020年三摄、四摄渗透率快速提升。 根据国金证券研究创新中心的数据,2019年国内新增激活的智能手机中,单摄、双摄、三摄、四摄的渗透率分别为8.2%、56.5%、25.5%、9.8%;2020年1-10月国内新增激活的智能手机中,单摄、双摄、三摄、四摄的渗透率分别为4.4%、19.8%、38.9%、36.9%。我们预计,全球多摄渗透率较国内会低,但是整体趋势非常确定,三摄正在快速往中低端机型渗透,而四摄则正在成为高端机型的标配。
2019年中国启动5G商用,此前市场普遍预期2020年5G换机潮将推动全球智能手机恢复增长,但由于疫情影响、预计2020年换机需求将推迟至2021年。得益于“迟到的”5G换机需求,预计2021年全球智能手机需求将恢复增长。我们预计2020年智能手机出货量下滑10.2%,2021年、2022年智能手机同增10.4%、3.8%。叠加三摄、四摄渗透率快速提升,预计2020~2022年智能手机摄像头数量为48、56、63亿颗,需求量同比增速分别为8%、16%、13%。
摄像头数量多少是极限? 从目前时间点来看,三摄+TOF是未来智能手机后置摄像头的主流方案;而四摄+TOF是旗舰机型后置摄像头的标配方案,双摄+TOF是前置摄像头的标配方案。因此,未来单部手机的摄像头平均数量会达到6-7颗。
2.2 规格升级一:2020年48/64M成为标配,推动7P镜头放量
像素升级仍是终端厂的主流卖点。像素对于普通消费者仍然是摄像头最为直观的性能。2019年11月,小米发布新机CC9系列,采用后置五摄(108M超高清镜头+20M像素超广角摄像头+12M像素人像镜头+5M像素超长焦镜头+微距镜头)以及前置单摄,手机摄像头像素首次达到1亿像素,同时配备8P镜头(尊享版)。
2020年,随着64M像素在旗舰主摄的渗透,7P镜头的出货量将会快速放量。苹果今年发布的新机型iPhone 12 Pro Max首次使用了7P镜头,全景模式下像素最高能够达到63M。
2020年40M以上像素占比持续快速增长。 根据国金证券数据创新中心的数据,2020年1月国内智能手机主摄40M以上的机型激活量占比为60.4%,2020年10月这一数据已经达到74.8%,增长快速。
2.3 规格升级二:潜望式摄像头加速渗透
潜望式摄像头是智能手机高倍“光学变焦”必经之路。 现在智能手机“光学变焦”主要还是依靠2-3个定焦镜头的配合,其中最为重要的长焦镜头。变焦倍数越高,长焦摄像头的高度越高,智能手机的厚度不足以支持高倍长焦摄像头的高度,而潜望式摄像头是解决这个问题最为直接有效的方法。
组成上,潜望式摄像头模组与常规摄像头模组差异不多,均含有感光芯片、镜头组、红外滤光片、音圈马达, 潜望式摄像头较常规摄像头多一到两个光线转向元件。 光线转向单元包括棱镜外壳、棱镜、棱镜座、支承轴套、支承轴、支承卡座。
结构上,潜望式摄像头则与常规摄像头模组由比较明显的差异,潜望式镜头镜片与智能手机平面垂直放置,而常规摄像头镜头镜片则是与平面平行放置,因此潜望式摄像头为镜头组提供更长的空间选择。潜望式摄像头在智能手机中结构的差异实现了更高的摄像头模组高度。
潜望式还有两大升级方向。 1)十倍以上光学变焦,此处需要用到玻塑混合镜头;2)大尺寸CMOS推动两次转向潜望式,此处需要用到两颗玻璃转向棱镜。
多家手机厂今年旗舰机均有配备潜望式摄像头。考虑目前潜望式摄像头模组价格较高,仅高端机配备潜望式摄像头,预计伴随未来产品良率提升、成本降低,有望往中端机渗透。
2.4 规格升级三:TOF摄像头爆发可期
3D摄像头作为三维信息的采集入口,必将成为智能手机的标配。相对于3D结构光,TOF具有结构简单,理论成本低,远距离精度高等优势,且3D结构光的专利苹果公司布局非常完善安卓手机厂商方案落后iPhone大约1-2年,因此安卓手机更加倾向于采用TOF方案,目前华为,OV都已经推出TOF机型。市场通常认为前置摄像头宜采用短距离精度更高的结构光方案,而后置适合远距离精度更高的TOF方案,但是综合考虑成本、专利、以及TOF传感器精度的提升,TOF有希望在安卓市场往前置摄像头渗透。
AR内容将成为TOF的有力推手,TOF市场爆发可期。 随着5G的到来,AR/VR被认为是最有可能推出爆款内容的一大方向。作为三维信息的入口,在眼镜硬件推出之前,我们认为手机+TOF将是实现AR内容的硬件端,相对成本低且消费者更加容易接受。2020年苹果iPad Pro、iPhone 12 Pro Max均已搭载TOF摄像头。
CIS芯片: 韦尔股份、格科微;
光学镜头: 舜宇光学 科技 、 瑞声 科技 、联创电子; 棱镜、滤光片: 蓝特光学、水晶光电;
摄像头模组: 舜宇光学 科技 、 丘钛 科技 。
三、5G时代,可穿戴设备迎来发展新机遇
5G时代,电子设备承载的数据量成倍增加,智能手机一个数据入口已经无法满足铺天盖地的信息量,因此近两年来可穿戴设备逐渐成为智能手机分流信息的重要设备,主要设备包括无线耳机、智能手表、手环和智能眼镜等。
疫情激发可穿戴设备需求增长。 Canalys预测,2021年可穿戴设备和TWS耳机的出货量将分别超过2亿台和3.5亿台。新冠疫情在全球范围内加剧,远程办公、电话会议、在线教育、家庭 娱乐 等激发了智能可穿戴设备和智能耳戴式设备的需求,Canalys预计2020年出货量将以32%的速度大幅增长。
3.1 TWS继续保持高增长,产业链积极受益
预测2020年全球TWS耳机2.3亿副。 根据 Counterpoint Research 统计数据,2016 年全球 TWS 耳机出货量仅为 918万副,2018 年则达到 4,600 万副,年均复合增长率为 124%。预计 2020 年 TWS耳机出货量将跃升至 2.3 亿副,全球 TWS 耳机市场规模将达到 270 亿美金,预测2021年全球TWS耳机出货量将达到3.5亿副,同比增长52%。
2019年Airpods占据TWS半壁江山。 2019年TWS蓝牙耳机出货量排名中,苹果占据了绝对的主力,小米、三星、华为等手机厂商悉数上榜,从索尼、亚马逊等智能硬件老牌强者手中夺走了不小的市场份额。
主动降噪成热门,TWS向智能化、多功能化演进
主动降噪TWS耳机大幅增长。 2019年苹果推出带Airpods Pro,带动了TWS耳机主动降噪的热潮,IDC报告指出,上半年中国无线耳机市场出货量为4,256万台,同比增长 24%。其中真无线耳机占比64%,同比增长49%。其中,带主动降噪功能的真无线耳机占比为30%,同比增长122%。报告认为,随着各大厂在旗舰产品配备主动降噪功能,未来主动降噪占比功能将快速提升。随着技术发展和成本下降,越来越多中小厂商将开始用主动降噪方案。
TWS将兼具智能化与 健康 监测功能。 随着TWS技术和智能化的发展,TWS智能耳机将在无线连接、语音交互、智能降噪、 健康 监测和听力增强/保护等领域发挥重要的作用,不只是智能手机的标配,甚至未来成为人体器官中不可缺失的部分。而降噪、听力保护、智能翻译、 健康 监测、骨传导+骨声纹、防丢等将是TWS耳机关键技术趋势。
苹果推出Airpods MAX,有望激发头戴式耳机需求。 AirPods Max将AirPods的体验带到了具有高保真音效的包耳式设计中。该耳机结合了定制声学设计、H1芯片和软件以支持计算音频,通过自适应均衡、主动降噪、通透模式和空间音频为用户带来不一样的聆听体验。为了抵消外部声波,AirPods Max共用了6个外向式麦克风检测环境噪声,用两个内向麦克风感知用户正在聆听的内容,从而实现主动降噪。另外,在打电话时,波束成形的麦克风可以将用户的语音从背景噪声中分离,以确保通话质量。我们认为Airpods MAX在智能化、降噪及音质方面具有较好的优势,有望引领头戴式耳机的发展,带动整个行业的需求。
我们预计2020年Airpods二代及Pro销量有望达到9000万副,未来将继续保持较好的增长态势,预测2021年销量1.15亿副,同比增长28%,2022年销量1.4亿副。预测AirPods MAX 2021年销量有望达到150万台,2024年有望达到500万台。
TWS耳机ODM/EMS厂主要有立讯精密、歌尔股份等,TWS耳机芯片龙头 恒玄 科技 已成功登陆科创板,还有像 紫建电子 等TWS产业链优秀公司正在谋求上市。
3. 2 智能眼镜渐行渐近,2020年全球市场规模达到120亿美元
智能眼镜分为VR、AR和MR眼镜。 首先,简单解释一下虚拟现实(Virtual Reality,VR)、增强现实(Augmented Reality,AR)和混合现实(Mixed Reality,MR)的区别。通俗来讲,VR是把真实物体放入虚拟环境,AR是把虚拟物体放入真实环境,MR一般理解和AR类似,但是有很大的区别就是MR需要把真实环境通过摄像头进行三维重建,再加入虚拟物体,进而可实现多人交互。从技术范畴来讲,VR是一种极端的AR情景,是AR的真子集;从应用层面来讲,VR更加偏向 娱乐 性,如VR 游戏 等,但是AR和MR可同时具备 娱乐 性和应用性, 因此AR和MR被认为在未来具有更好的发展前景。
预测2020年AR/VR同比增长43.8%。 全球新冠疫情的全球蔓延给增强与虚拟现实(AR/VR)带了机遇和挑战,IDC预测2020年AR/VR市场全球出货量将超过400万台,支出规模将达到120.7亿美元,同比增长43.8%,全球总支出规模在2020-2024的5年预测期内将达到54.0%的复合年增长率(CAGR),呈现出较好的发展趋势。
中国AR/VR需求全球占比55%。 预测2020年中国市场在AR/VR相关产品和服务的支出总量占据了全球超过一半的市场份额(约为55%),较疫情前显着增加。而中国的总体市场规模将于2020年底达到66亿美元左右,较2019年同比增长72.1%,在规模及涨幅方面均超越美国和日本,位列全球首位。预测中国市场的5年(2020-2024)CAGR也将保持在大约47.1%的水平。
消费者是第一大需求市场。 预测2020年消费者需求占比52%、分销与服务占比17.6%、金融占比15.1%、其他还有基础设施、制造与资源及公共部门等。预测消费者支出规模在2020-2024的五年预测期内均大于其他行业。从增速角度来看,金融行业展现出了较大的市场发展潜力,五年(2020-2024)CAGR有望达到74.5%。
VR/AR 游戏 渗透率逐步提升,但占比仍较低。 根据Steam 游戏 平台的数据,过去一年VR 游戏 玩家占比Steam总玩家的比例从2019年11月的1%提升至2020年10月的1.76%,呈现稳步上升趋势,而VR应用数量也从相应的3349款提升至4322款,无论是硬件还是应用端,VR 游戏 呈现稳步向上趋势,但是整体来看,渗透率仍然较低。
Oculus2020年10月在Steam 游戏 平台占比达到47.8%。 2020年10月份,在Stem平台,Oculus品牌市场占比达到47.80%,上升趋势明显,其次是HTC,占比25%,Valve占比17%,呈现了较好的提升态势。
Oculus发布Quest 2,获得市场青睐。 Oculus Quest是2020年第三季度最畅销的VR头戴设备,随着Quest 2的发布,销量还将激增。该设备在第三季度售出了16.1万台,但如果零售数字统计完,销量会更高。需求的增加,价格的降低和节日礼物,都将使Quest 2的销售量大大超过发布时的原始水平。此外,随着Facebook现在不再使用Rift S,预计许多潜在的Oculus PC头戴设备买家将转向Quest2。该设备2021年销量预计将达到300万台。
苹果积极布局AR/VR,未来有望推出爆款产品。 苹果在积极布局AR/VR,并陆续公布了多项AR/VR专利,iPhone12 Pro及iPhone12 Pro MAX搭载了LiDAR激光雷达技术。LiDAR将允许iPhone12 Pro更快启动AR应用,并迅速构建一个房间的映射以添加更多细节。苹果在iOS 14中的很多AR更新都涉及利用liDAR将虚拟对象隐藏在真实对象后面(遮挡),以及将虚拟对象放置在更复杂的房间映射中,如桌子或椅子之上。
智能手表也在快速发展,2019年全球销量约6263万台,拓璞产业预测至2022年将达到1.13亿台。Apple Watch在2020年第三季度的总出货量达到1180万台,比2019年第三季度的680万台增长了近75%。
5G时代,智能可穿戴设备迎来新一轮发展良机, 看好TWS、VR/AR、智能手表产业链龙头公司: 歌尔股份、立讯精密、恒玄 科技 、舜宇光学、紫建电子。
④ 一直说的5G手机,跟其他手机有什么区别吗技术上有没有什么困难
5G手机,顾名思义就是可以使用5G网络的手机。由于5G网络信号制式和4G完全不同,所以传统的4G手机是无法使用5G网络的。只有内置了5G基带芯片,并且拥有配套天线的手机才可以访问5G网络。5G手机和4G手机的区别但是目前来看,5G手机除了基带和天线之外,在硬件方面和传统的4G手机并没有太大的区别。比如华为首款5G手机华为Mate
20 X,就是以4G版Mate 20 X进行硬件升级而来的。它的屏幕、处理器、摄像头、电池等元器件都没有发生变化。
第二个就是5G基站的成本较高,尤其是SA(独立组网)的话费比NSA(非独立组网)高很多。所以短时间内5G网络会以重点城市的核心区域为主,再慢慢向周围地区覆盖。整个过程可能会持续三到五年的时间。也就是说很多偏远地区或者乡镇在短时间内可能还用不上5G网络。即使能够用上5G网络的用户,也会发现5G套餐会比4G套餐贵很多。
⑤ 国产5G射频芯片落地!华为手机迎来转机,正式步入量产
美国修改半导体芯片市场新规,导致华为智能手机因缺少5G射频模组芯片而暂时丢失5G功能。这对麒麟芯片遭到断供的华为来说是“雪上加霜”。缺少5G功能的华为新机P50系列,让不少“花粉”感到遗憾,不过,这一问题很快会得到解决。
2022年1月14日消息。国内 科技 巨头富满微于2022年1月11日正式官宣:公司自研的5G射频前端芯片步入量产阶段,国产5G射频芯片正式落地。相比较GPU、CPU;5G射频模组芯片的研发难度要低一些。但因射频芯片模组零部件繁多,想要实现射频芯片模组的自给化,还是具备一定难度的。
不过伴随着国产厂商芯片自研项目的展开,我们在5G射频模组中取得了相当不错的进展。距离华为手机5G功能重回的时间也越来越近。例如金信诺与华为就射频连接器、射频线缆、射频组件、高速线缆等5G射频芯片项目开展合作。飞骧 科技 推出100%国产化射频芯片解决方案,助力国产厂商加速实现射频芯片自给自足的目标。大富 科技 破冰基站滤波器壁垒,推出了技术、性能卓越的5G基站滤波器,获得国家级制造业单项冠军并成为华为的核心供应商。
回到富满微 科技 这里,据了解,富满微 科技 量产的射频模组芯片,主要应用范围是以智能手机为主的各类电子设备。补充一点,对于国内供应商来说,通讯天线和射频模组都不是问题,难就难在射频前端模组上。目前国产供应商需要向国外进口射频前端芯片,而这也是导致华为手机无法使用5G的原因,好在这一问题很快被富满微 科技 解决。
换句话说,富满微 科技 推出的前端射频芯片,补足了国产射频芯片的最后一块拼图。这对华为等国产芯片商来说十分重要。有了它,华为手机有望在今年重回5G功能。值得一提的是:关于射频芯片自研项目,华为海外市场负责人在2021年11月举办的华为大会中表示:目前华为上海海思研发机构正进行5G射频芯片项目的研发,华为手机很快会重回5G。
对于国产芯片产业来说,富满微 科技 实现前端射频芯片的量产,将带动国产自研芯片项目的发展,尤其是国产智能设备厂商的发展。毕竟在解决了射频芯片卡脖子问题后,国产商的设备成本将会大幅降低,而与之相伴的则是附加值的提高。营收高了,发展自主权掌握在自己手中,有利于国产商的更好、更快发展。
祝愿国产半导体厂商能够早日解决核心技术卡脖子难题,掌握核心技术的发展自主权。对于富满微 科技 前端射频模组芯片正式投产这件事情,大伙有什么想说的呢?结合目前我国的射频芯片发展现状,到2022年,我们能否实现射频芯片自给自足的目标呢?
⑥ 5G手机,开启新一轮换机盛宴
5G网络作为第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,这比4G网络的传输速度快了数百倍。美国研究公司StrategyAnalytics预测5G智能手机出货量将从2019年的200万增加到2025年的15亿,年复合增长率为201%。
中国4G智能手机出货量市场份额2014年初为10%,仅仅用了两年左右市场份额就就达到了90%,5G的采用率也将和4G类似,在中国会迅速提升。
随着物联网、AR和VR等技术的诞生和发展,对移动网络的要求更高,5G将采用NR技术,传输速率高达10Gps,比4G快达100倍、而且具有低延时、低功耗的特点。我国5G预计按照2019年预商用,2020年规模商用的规划逐步实施。
目前,已有多家手机厂商跟进5G步伐,发布了5G手机时间计划。7月23日OPPO官方宣布Reno5G版正式获得中国5G终端电信设备进网许可证,Reno5G版目前已三证在手,具备了5G手机商用的能力。此前,华为6月26日官方宣布华为Mate20X获得中国首张5G终端电信设备进网许可证,这标志着国产5G手机上市步伐加快,5G商用将进一步提速。6月份工信部向包括三大运营商和中国广电在内的四家企业也都正式发放5G牌照,上游运营商和下游手机厂商的5G进展情况均超预期。
5G的到来也将改变手机零组件的创新和升级。例如毫米波带来的应用将有可能使得滤波器和终端系统侧的天线结构数量变多,陶瓷和玻璃机壳在5G通信以及无线充电上优势明显,被动元件的需求量提升等。
目前根据运营商计划资本支出估算,在2019年中国预计将会建设超10万台宏基站的准备,而5G宏基站的总建设量预计将会在500万台左右,同时配备约为900万台的微基站,建设总量将会远远超过4G时代的基站建设力度!
5G手机与4G手机相比,在硬件上最大的区别之一在于5G基带芯片,目前高通、华为、三星、联发科、紫光展锐等巨头厂商纷纷加入5G芯片阵营的角逐,英特尔则在与苹果“分手”后,宣布退出手机5G基带芯片市场,而苹果仍积极自研5G基带芯片,摆脱受制于人的局面。
基带芯片主要玩家:
5G芯片发布时间:
中国的厂商紧跟5G的步伐,2018年2月25日,在巴塞罗纳举行的MWC展会上,华为正式发布了旗下首款5G商用芯片——Balong5G01,符合5g标准R15规范,支持Sub6GHz中低频,以及28GHz高频毫米波,兼容2g/3g/4g网络。联发科也公布了其5g基带芯片产品HelioM70,符合5g标准R15规范,最快下行速率可达5gbps,兼容2g/3g/4g网络。
2019年1月24日,华为在其北京研究所举办了华为5G发布会暨MWC2019预沟通会,会上发布了巴龙5000基带芯片。麒麟980搭配巴龙5000,正式成为首个提供5G功能的正式商用移动平台。
在今年的MWC2019大展上,紫光展锐重磅发布了5G通信技术平台“马卡鲁”及其首款5G基带芯片“春藤510”,迈入全球5G第一梯队。春藤510基带采用台积电12nm制程工艺,支持多项5G关键技术,单芯片统一支持2G/3G/4G/5G多种通讯模式,符合最新的3GPPR15标准规范,支持Sub-6GHz频段、100MHz带宽,是一款高集成、高性能、低功耗的5G基带芯片。并且,春藤510可同时支持5GSA独立组网、NSA非独立组网两种组网方式。
根据紫光展锐官方说法,春藤510的高速传输速率可为各类AR/VR/4K/8K高清在线视频、AR/VR网络 游戏 等大流量应用提供支持,而且架构灵活,可支持智能手机、家用CPE、MiFi、物联网终端等产品形态和应用场景。紫光展锐7月18日宣布,已与华为完成5G互通测试,达到1.38Gbps的下载速率。
射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;射频滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;双工器用于将发射和接收信号的隔离,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。
根据法国市场研究与战略咨询公司YoleDevelopment的统计,2G制式智能手机中射频前端芯片的价值为0.9美元,3G制式智能手机中大幅上升到3.4美元,支持区域性4G制式的智能手机中射频前端芯片的价值已经达到6.15美元,高端LTE智能手机中为15.30美元,是2G制式智能手机中射频前端芯片的17倍。因此,在4G制式智能手机不断渗透的背景下,射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。
随着5G商业化的逐步临近,现在已经形成的初步共识认为,5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一,因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时,5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。
根据QYRElectronicsResearchCenter的统计,从2011年至2018年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.10%的速度增长,2018年达149.10亿美元。受到5G网络商业化建设的影响,自2020年起,全球射频前端市场将迎来快速增长。2018年至2023年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长,2023年接近313.10亿美元。
5G三大核心创新驱动是AI、物联网、智能驾驶,从人产生数据到接入设备自动产生数据,数据呈指数级别增长!智能驾驶智能安防对数据样本进行训练推断、物联网对感应数据进行处理等大幅催生内存性能与存储需求,所有数据都需要采集、存储、计算、传输,数据为王,存储器比重将大幅提升。
从全球集成电路市场结构来看,全球半导体贸易组织统计2018年全球集成电路市场规模达4015.81亿美元,相较于本轮景气周期起点2016年增长了1249亿美元。而存储器2018年市场规模达1651.10亿美元,相较2016年增长了883亿美元,占增量比重达71%,是本轮景气周期的主要推手。
随着5G时代的逐渐逼近,物联网的快速发展促进着存储器需求的持续增长。数据表明,中国消耗全球20%的DRAM及25%的NAND,中国存储市场发展潜力巨大,各芯片制造商也在抓住存储器市场商机,积极布局,促进国产芯片的不断发展。
尽管成长空间巨大,我国存储器市场却一直面临着一个尴尬的局面——进口依赖大。回归到现实,中国发展存储产业并不容易,由于技术门槛高、投资规模巨大、高端人才稀缺,作为尖端产业,中国存储器企业与世界巨头相比还有较大的差距。
长江存储是国内三大存储器项目之一(另外二者为福建晋华、合肥长鑫),是国内实现存储芯片国产化率提升的重点支持项目,是目前国内投资规模、规划产能最高的存储器项目,处于稳步爬坡过程。
包括长江存储在内的存储器/代工厂将于2019-2020年 陆续进入设备采购与搬入的高峰阶段,而国内设备厂商已经在多个核心设备细分领域实现拓展。
5G不仅是4G基础上的一个提升,而是移动通信技术的一场革命,在各方面的表现上相比今天的网络,都会有数量级方面的提升。
5G的主要通信技术是Massive MIMO技术,通过使用多个发射和接收天线在单个无线信道上同时发送和接收多个数据流的多天线技术,用于提高移动设备带宽、增加数据吞吐。
3G时代使用了单用户MIMO技术,4G时代使用了多用户MIMO技术是 ,而5G时代使用的是大规模MIMO技术。
2013年以前,单机天线数量较少,包括通信主天线、无线、收音机、GPS、蓝牙等,此后随着智能手机功能的延展,单机的天线数量大幅增加,按用途分大致可分为通讯天线、WiFi天线及NFC天线三种天线模组。
5G对于天线设计是一个巨大的挑战,因为新频段的增加会带来天线的增多。正常的5G手机将会包含11根天线,其中:5G NR会做4x4 MIMO,因此会有4根天线,LTE也会有4根天线,同时Wi-Fi中需要做2x2 MIMO,这又会需要两根天线,再加上GPS L5天线,总共11根。典型4G手机天线数量2~4支,因此市场空间提升较大。
⑦ 芯片短缺加剧后,台积电5天内3次宣布涨价,5G手机会涨价吗
芯片短缺加剧,台积电5天内3次宣布涨价,5G手机涨价是必然的,理由如下:
第一:芯片是5G手机中成本最高的配件之一一部好的5G手机,它的芯片就是关键中的关键,核心中的核心。如果芯片跟不上或者不是行业最顶尖的,那么这部5G手机的竞争力就不强。而且处理器、屏幕以及拍照模组就是5G手机成本占比最高的3部分。如今芯片代工厂不断地涨价,芯片供货商的成本增加,最终就只能把这部分的涨价转嫁到手机厂商身上。
芯片涨价并不是个例,芯片涨价也会导致其他的配件涨价。不管是屏幕还是相机,都是需要芯片的支持,而全球芯片短缺的问题,除了会导致手机处理器的价格上涨,同时还会导致手机其他的重要零部件成本上涨。所以说5G手机在组装的过程中,大部分的零部件的成本的都出现了上涨。既然5G手机的成本已经上涨了,手机厂商不可能做赔本买卖,势必会把5G手机的售价提高。
⑧ 5G的建设成本真的很高吗5G技术会普及吗
5g的基础基站建设成本很高,比4G高9倍左右,国内三大运营商也遇到了大问题。
所以5G的现状还是比较尴尬的,但是5G的前景还是有的,值得未来期待。在可预见的未来,或者说在未来的短短几年内,要理性分析,合理对待。
⑨ 如此重要 你可能并不了解的射频前端
【IT168 评测】过去十几年的时间,通讯行业经历了从2G到3G,再由3G到4G的逐步迭代。更多频段得开发、新技术得引入令高速网络普及,手机也由当年短信电话的功能机转变为更加多元的智能终端,满足我们即时下载、社交直播、在线游戏等需求。伴随着这种转变,通讯性能成为衡量一款手机的重要指标。这其中射频前端(RFFE)作为核心组件,其作用更是举足轻重。
提及射频前端,相信不少朋友对射频前端还不太了解。它是射频收发器和天线之间的一系列组件,主要包括功率放大器(PA)、天线开关(Switch)、滤波器(Filter)、双工器(Duplexer和Diplexer)和低噪声放大器(LNA)等,直接影响着手机的信号收发。如果没有射频前端,你的手机根本无法连接到移动网络。
近期国际知名研究机构IHS通过拆解多款智能手机,发布了一份关于手机射频前端的研究报告,并对近年的手机射频前端设计趋势做了一定解读。
▲射频前端的成本伴随着LTE网络逐步提升
IHS表示,由于近年在全网通、LTE网速上的追求,一款终端往往需要支持多个频段,这种频段的增加直接导致射频前端设计复杂度的提升,往往方寸之间就要容纳上百个元器件。特别是千兆级网络的来临,多载波、高阶的调制、4x4 MIMO等技术的融入令前端设计复杂度直线提升,通过拆解三星S8,IHS指出其采用了堪称目前最复杂的前端设计。当然,复杂度的提升直接意味着成本的增加,并在手机BOM成本中占有越来愈高比例,足见其重要性。
▲拆解三星S8
另外IHS还指出,伴随着手机设计的轻薄化发展,机身内可被利用的空间实际上是减小的,尤其是主板的空间。因此尽管射频前端的复杂度和重要性与日俱增,但尴尬的是,主板上留给它的空间却越来越少。
▲射频前端越来越复杂,但是主板留下的空间越来越少
可以说,一面是高速网络的直接需求、另一面是美学设计的行业趋势,这种矛盾如何权衡始终是个困难的问题。作为深耕通讯领域30余年的企业,高通给出了行业内系统的射频前端解决方案,具备完整的射频前端核心技术组合、先进的模块集成功能,并结合自身modem方面的优势,衍生出了先进的射频前端技术,让手机在“高速网络”和“美学设计”之间达成鱼和熊掌兼得的效果。
Trusignal天线增强
TruSignal天线增强分为三个技术部分,分别是主分集天线切换技术、动态天线调谐以及高阶分集接收技术。其中动态天线调谐技术正是依靠骁龙modem与射频前端的配合,数据传输时modem方面会持续对传输通道进行检测,及时调整天线和射频前端功率放大器之间的适配,从而减少传输过程中信号损失,避免掉话和通信速率下降。
主分级天线切换技术会在信号损失临界点交换主副天线的上下行传输,以此确保手机数据传输的顺畅,避免手机轻薄化设计下的“死亡之握”问题。而高阶接受技术则是依靠额外的天线设计保证手机能够感知来自各个方向的细微信号,直接提升信号质量,这其中都离不开射频前端的作用。值得一提的是,由于Trusignal技术在天线效率方面的提升,对应地也较少了无谓的电量消耗,变相增加了设备续航时间。
包络追踪
包络追踪是指功率放大器(PA)供电的电压是跟着射频信号的包络来调整,通过与modem的协调工作,可以达到最大的省电效果。从高通方面给出的数据来看,相比于提供固定电压的平均功率追踪,包络追踪的能效提升可达到30%。由此带来的省电与低发热直接影响着用户体验,特别是低发热,功率放大器在长时间工作后有着明显的发热迹象,包络追踪技术对其进行了很好的解决。
当然,上述的这些先进技术并不是纸上谈兵,骁龙modem+射频前端的设计已经将这些技术带给众多智能手机,包括三星S8、OPPO R11等,让这些手机不仅拥有绝佳的连接性能,更在设计方面留下了更多可能。可以预见,未来5G时代的到来,伴随着多频段的引入,射频前端的作用将更加显着,而高通系统的方案将为终端设计和消费者体验带来全面革新。
⑩ 射频前端模组,看这一篇就够了
姓名:刘轩 学号:19020100412 学院:电子工程学院
转自:https://zhuanlan.hu.com/p/297965743
【嵌牛导读】射频前端模组技术介绍
【嵌牛鼻子】射频前端 滤波器
【嵌牛提问】中国企业如何克服“拿来主义”,快速迭代发展?
【嵌牛正文】
射频前端(RFFE, Radio Frequency Front-End)芯片是实现手机及各类移动终端通信功能的核心元器件,全球市场超过百亿美金级别。过去10年本土手机的全面崛起,为本土射频前端产业的发展奠定了坚实的产业基础;而5G在中国的率先商用化,以及全球贸易环境的变化,又给本土射频行业加了两捆柴火。射频前端芯片产业在我国也已经有了15年以上的发展历史,创新和创业活动非常活跃,各类企业数十家,也是市场和资本高度关注的领域。本文作者有幸在射频芯片行业从业11年,从2G时代做到今天的5G,也在外企、民企、国企都工作过,直接开发并大量量产过射频的每一类型产品。这篇文章总结了作者与一些行业朋友近些年的讨论,尝试对射频模组产品的技术市场及商业逻辑进行梳理。同时,本土射频发展了十余年,竞争是行业主线,合作与友谊是非常稀缺的资源。本文将会重点分享“模组化”的相关知识,也是希望更多的本土厂商去通过“合作”分享模组化的巨大机遇。
引言
根据魏少军教授在“2020全球CEO峰会”的《人间正道是沧桑-关于大变局下的战略定力》主题演讲,统计得出对中国市场依赖度最高(依营收占比计算)的美国公司,如下图。我们可以看到SKYWORKS、Qualcomm、Qorvo、Broadcom这四家美国射频巨头(其中SKYWORKS和Qorvo以射频业务为主;Qualcomm和Broadcom包含了射频业务)恰好占据了排行榜前4名。
射频前端的国际情况
射频前端技术主要集中在滤波器(Filter)、功率放大器(PA, Power Amplifier)、低噪声放大器(Low Noise Amplifier)、开关(RF Switch)。目前全球射频市场由引言提到的四家美国射频公司Skyworks、Qualcomm、Qorvo、Broadcom与日本Murata这五大射频巨头寡占。
五家射频巨头在PA与LNA等市场占有率超过九成。滤波器方面,则分为声表面波(SAW, Surface Acoustic Wave)与体表面波(BAW, Bulk Acoustic Wave)滤波两种主要技术。目前,SAW滤波器市场由Murata占据一半,Skyworks约10%,Qorvo约4%,其余则被太阳诱电、TDK等大厂瓜分。BAW滤波器的市场则由美国企业占据9成市场。
由此可见,射频前端是巨大的市场,能容纳5家国际巨头持续发展。国际巨头的技术跨度大,模组化能力强;模组化产品是国际竞争的主赛道。每家巨头都拥有BAW技术或其替代方案。
射频前端的国内情况
关于射频前端的国内情况有很多文章都曾提到,这里不赘述,只给几个共识比较多的结论:
1.本土公司普遍以分立器件为主要方向;分立器件是当前本土竞争的主赛道。2.本土公司缺乏先进滤波器技术及产品,模组化能力普遍不强。
5G模组化挑战及机遇的来源
PCB布线空间及射频调试时间的挑战,下沉到了入门级手机,打通了国产模组芯片的迭代升级路径。
射频模组芯片,不是一个新生的产品系列。事实上,射频模组芯片的使用几乎与LTE商业化同时发生。过去10年内,各种复杂的射频模组已经普遍应用在了各品牌的旗舰手机中;与此同时,在大量的入门级手机上,分立器件的方案也完全能够满足各方面的要求。因此在过去10年就出现了泾渭分明的两个市场:旗舰机型用模组方案;入门机型用分立方案。模组方案要求“高集成度和高性能”,因而价格也很高;而分立方案要求“中低集成度和中等性能”,售价相对而言就低不少。两种方案之间存在巨大的技术和市场差异,我们可以把这个称作4G时代的“模组鸿沟”。
4G时代的“模组鸿沟”
5G的到来,彻底改变了这个状况。
相比于4G入门级手机的2~4根天线,5G入门级手机的天线数目增加到了8~12根;需要支持的频段及频段组合也在4G的基础上显着增加。大家知道,射频元器件的数目,与天线数目及频段强相关,这就意味着射频元器件的数目出现了急剧地增长。与此同时,由于结构设计的要求,5G手机留给射频前端的PCB面积是无法增加的,因此分立方案的面积大大超过了可用的PCB面积。这是空间带来的约束。
还有一个挑战,来自于调试时间。4G使用分立器件方案的射频调试时间,一般在一周以内。随着5G射频复杂度的显着提升,假设使用分立方案,可能会带来3~5倍的调试时间增加;从成本上来讲,还需要消耗更贵的5G测试设备、熟悉5G测试的工程师资源。如果使用模组,大部分的调试已经在模组设计过程中在内部实现了,调试工作量将更多地移到软件端,因此调试效率大大提升。这是时间带来的约束。
时间和空间的约束,强烈而普遍。因此在入门级5G手机中,就天然出现了对“中低性能和高集成度”模组的需求,与旗舰手机的“中高性能和高集成度”模组形成了管脚统一。既然都需要高集成度的模组,只是指标要求不一样,这样国产的模组芯片就可以从“中低性能”(5G入门级手机)向“中高性能”(5G旗舰手机)迭代演进。因此,“模组鸿沟”便被填平了。
任何事情都是两面的。“模组鸿沟”被填平以后,分立市场的空间也出现了风险;对专长于分立芯片的本土企业来讲,也需要巨大的资源和力量去在模组产品中找到自身的位置;如果不能突破,就会在不远的未来进入到瓶颈阶段。
在5G的早期阶段,目前市场上也出现了一种混合方案,即用分立器件和模组混搭的方案。这个方案的出现,有很多客观的原因,其中就包括历史上形成的“模组鸿沟”。这种方案是妥协的产物,牺牲了一些关键指标,而且面积上也做了让步。如果没有专注做国产化模组的芯片公司,就不会有优秀的国产模组芯片;如果没有优秀的国产模组芯片,模组方案的价格永远高高在上。
滤波器技术简要分类
BAW 滤波器: 即体声波滤波器。具有插入损耗小、带外衰减大等优点,同时对温度变化不敏感,BAW滤波器的尺寸大小会随着频率升高而缩小,因此尤其适用于1.7GHz以上的中高频通信,在5G与sub-6G的应用中有明显优势。
SAW滤波器: 即声表面波滤波器。采用石英晶体、铌酸锂、压电陶瓷等压电材料,利用其压电效应和表面波传播的物理特性而制成的一种滤波专用器件。SAW滤波器具有性能稳定、使用方便、频带宽等优点,是频率在1.6GHz以下的应用主流。但存在插入损耗大、处理高频率信号时发热问题严重等缺点,因此在处理1.6GHz以上的高频信号时适用性较差。
LC型滤波器: 即电感电容型滤波器。LC滤波器一般是由滤波电容、电抗和电阻适当组合而成,电感与电容一起组成LC滤波电路。
射频模组简要分类
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组,从而提高集成度和性能,并使体积小型化。根据集成方式的不同,主集天线射频链路可分为:FEMiD(集成射频开关、滤波器和双工器)、PAMiD(集成多模式多频带PA和FEMiD)、LPAMiD(LNA、集成多模式多频带PA和FEMiD)等;分集天线射频链路可分为:DiFEM(集成射频开关和滤波器)、LFEM(集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)等。
主集天线射频链路
分集天线射频链路
射频前端的“价值密度”
既然5G手机PCB面积是受限制的资源,同时我们需要在5G手机内“挤入”更多的射频功能器件,因此我们评价每一类型射频器件时,需要建立一个参数来进行统一描述,作为反映其价值与PCB占用面积的综合指标。
ValueDensity=(平均销售价格ASP)/(芯片封装大小)
接下来,我们使用VD值这个工具,分别分析一下滤波器、功率放大器、射频模组三类产品的情况。
1. 滤波器的VD值
首先说明一点,由于通常情况下滤波器还需要外部的匹配电路,实际的VD值比器件的VD值还要再低一些。我们先忽略这个因素。根据以上的数据,我们可以得到一些结论:从LTCC到四工器,VD值持续增加,从1.2到10.0,增加比较快速。
2. 功率放大器的VD值
根据以上数据,也可以看到: a) 从2G到4G,VD值从0.6增加到了1.5。b) 4G向CAT1演进的小型化产品,以及向HPUE或者Phase5N演进的大功率PA,VD值增加到了2附近。
3. 射频模组的VD值
根据以上数据,可以观察到: a) 接收模组普遍的VD值在5附近;b) 接收模组中的小封装H/M/L LFEM,VD值非常突出,大于10;c) 发射模组(除FEMiD以外),VD值在4~6之间;d) FEMiD具有发射模组最高的VD值。因此当FEMiD与VD值较低的MMMB PA混搭时,也能达到合理的PCB布图效率。
表格汇总的同时,我们也增加了技术国产化率和市场国产化率的参考数据。一般来讲,市场国产化率较低的、或者技术国产化率远远超过国产化率数字的细分品类,VD值会虚高一些。在本土相应产品市占率提高以后,未来还会有比较明显的降价空间。
射频发射模组的五重山
发射1: PA与LC型滤波器的集成,主要应用在3GHz~6GHz的新增5G频段,典型的产品是n77、n79的PAMiF或者LPAMiF。这些新频段的5GPA设计非常有挑战,但由于新频段频谱相对比较“干净”,所以对滤波器的要求不高,因此LC型的滤波器(IPD、LTCC)就能胜任。综合来看,这类产品属于有挑战但不复杂的产品,其技术和成本均由PA绝对掌控。
发射2: PA与BAW(或高性能SAW)的集成,典型产品是n41的PAMiF或者Wi-Fi的iFEM类产品,频段在2.4GHz附近。这类产品的频段属于常见频段,PA部分的技术规格有一定挑战但并不高。由于工作在了2.4GHz附近,频段非常拥挤,典型的产品内需要集成高性能的BAW滤波器来实现共存。这类产品由于滤波器的功能并不复杂,PA仍有技术控制力;但在成本方面,滤波器可能超过了PA。综合来讲,这类产品属于有挑战但不复杂的产品,PA有一定的控制力。
发射3: LowBand发射模组。LB (L)PAMiD通常集成了1GHz以下的4G/5G频段(例如B5、B8、B26、B20、B28等等),包括高性能功率放大器以及若干低频的双工器;在不同的方案里,还可能集成GSM850/900及DCS/PCS的2GPA,以进一步提高集成度。低频的双工器通常需要使用TC-SAW技术来实现,以达到最佳的系统指标。根据系统方案的需要,如果在LB PAMiD的基础上再集成低噪声放大器(LNA),这类产品就叫做LB LPAMiD。可以看到,这类产品的复杂度已经比较高:PA方面,需要集成高性能的4G/5GPA,有时候还需要集成大功率的2GPA Core;滤波器方面,通常需要3~5颗使用晶圆级封装(WLP)的TC-SAW双工器。总成本的角度来看(假设需要集成2GPA),PA/LNA部分和滤波器部分占比基本相当。LB (L)PAMiD是需要有相对比较平衡的技术能力,因此第三级台阶出现在了PA和Filter的交界处。
发射4: FEMiD。这类产品通常包含了从低频到高频的各类滤波器/双工器/多工器,以及主通路的天线开关;并不集成PA。FEMiD产品通常需要集成LTCC、SAW、TC-SAW、BAW(或性能相当的I.H.PSAW)和SOI开关。村田公司定义了这类产品,并且过去近8年的时间内,占据了该市场的绝对主导权。三星、华为等手机大厂,曾经或正在大量使用这类产品在其中高端手机中。如前文所述,有竞争力的PAMiD供应商主要集中在北美地区;出于供应链多样化的考虑,一些出货量非常大的手机型号,就可能考虑使用MMMB(Multi-Mode Multi-Band) PA加FEMiD的架构。MMMB PA的合格供应商广泛分布在北美、中国、韩国,而日本村田的FEMiD产能非常巨大(主要表现在LTCC和SAW)。又如前文所述,FEMiD的VD值非常高,整体方案的空间利用率也在合理范围内。
发射5: M/H (L)PAMiD。这类产品是射频前端最高市场价值也是综合难度最大的领域,是射频前端细分市场的巅峰。M/H通常覆盖的频率范围是1.5GHz~3.0GHz。这个频段范围,是移动通信的黄金频段。最早的4个FDDLTE 频段Band1/2/3/4在这个范围内,最早的4个TDD LTE频段B34/39/40/41在这个范围内,TDS-CDMA的全部商用频段在这个范围内,最早商用的载波聚合方案(Carrier Aggregation)也出现在这个范围(由B1+B3四工器实现),GPS、Wi-Fi 2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窝网通信也都工作在这个范围。可以想象,这段频率范围最大的特点就是“拥挤”和“干扰”,也恰恰是高性能BAW滤波器发挥本领的广阔舞台。由于这个频率范围商用时间较长,该频率范围内的PA技术相对比较成熟,核心的挑战来自于滤波器件。
先解释一下为什么这段频率是移动通信的黄金频率。在很长的发展过程中,移动通信的驱动力来自移动终端的普及率,而移动终端普及的核心挑战在于终端的性能和成本。过高的频率,例如3GHz以上、10GHz以上,半导体晶体管的特性下降很快,很难做出高性能;而过低的频率,例如800MHz以下、300MHz以下,需要天线的尺寸会非常巨大,同时用来做射频匹配的电感值和电容值也会很大,在终端尺寸的约束下,超低频段的射频性能很难达到系统指标。简而言之,从有源器件(晶体管)的性能角度出发,希望频率低一些;从无源器件(电容电感和天线)的性能角度出发,希望频率高一些。有源器件与无源器件从本质上的冲突,到应用端的折衷,再到模组内的融合,恰如两股强大的冷暖洋流,在人类最波澜壮阔的移动通信主航道上,相汇于1.5~3GHz的频段,形成了终端射频最复杂也最有价值的黄金渔场:M/HB (L)PAMiD。多么地美妙!
这类高端产品的市场,目前主要由美商Broadcom、Qorvo、RF360等厂商占据。下图是Qorvo公司在其官方公众号上提供的芯片开盖分析。可以看到,该类产品包含10颗以上的BAW,2~3颗的GaAs HBT,以及3~5颗SOI和1颗CMOS控制器,具有射频产品最高的技术复杂度。该类产品通常需要集成四工器或者五/六工器这类超高VD值的器件。
M/H LPAMiD开盖图
射频接收模组的五重山
接收模组的五重山模型,如上图所述。
接收1: 使用RF-SOI工艺在单颗die上实现了射频Switch和LNA。虽然仅仅是单颗die,但从功能上也属于复合功能的射频模组芯片。这类产品主要的技术是RF-SOI,在4G和5G都有一些应用。
接收2 :使用RF-SOI工艺实现LNA和Switch的功能,然后与一颗LC型(IPD或者LTCC)的滤波器芯片实现封装集成。LC型滤波器适合3~6GHz大带宽、低抑制的要求,适用于5G NR部分的n77/n79频段。这类产品也是SOI技术主导,主要应用在5G。
接收3: 从接收3往上走,接收模组开始需要集成若干SAW滤波器,集成度越来越高。通常需要集成单刀多掷(SPnT)或者双刀多掷(DPnT)的SOI开关,以及若干通路支持载波聚合(CA)的SAW滤波器。封装方式上,由于“接收3”的集成程度还不极限,因此有多种可能的路径。其中国际厂商的产品主要以WLP技术为主,除了在可靠度及产品厚度方面有优势,主要还是可以在更高集成度的其他产品中进行复用。
接收4: 这类产品叫做MIMO M/H LFEM。主要是针对M/H Band的频段(例如B1/3/39/40/41/7)应用了MIMO技术,增加通信速率,在一些中高端手机是属于入网强制要求。看起来通信业对M/H这个黄金频段果然是真爱啊。技术角度出发,这类产品以RF-SOI技术实现的LNA加Switch为基础,再集成4~6个通路的M/H高性能SAW滤波器。国际厂商在这些频段已经开始普遍使用TC-SAW的技术,以达到最好的整体性能。
接收5: 接收芯片的最高复杂度,就是H/M/L的LFEM。这类产品以非常小的尺寸,实现了10~15路频段的滤波(SAW Filter)、通路切换(RF-Switch)以及信号增强(LNA),具有超高的Value Density值(10左右),在5G项目上能帮助客户极大地压缩Rx部分占用的PCB面积,把宝贵的面积用在发射/天线等部分,提升整体性能。这类产品需要的综合技能最高,也基本必须要用WLP形式的先进封装方式才能满足尺寸、可靠度、良率的要求。
总结
1.射频模组的核心要求是多种元器件的小型化及模组集成。
2.无论是发射模组还是接收模组,纯5G的模组是困难但不复杂,最有挑战也最具价值的是4G/5G同时支持的高复杂度模组。