国产射频PA有望实现突破。4G到5G的演进过程中,射频器件的复杂度逐渐提升,产品在设计、工艺和材料等方面都将发生递进式的变化。国产射频器件替代空间大,但困难也大。目前国内射频芯片产业链已经基本成熟,从设计到晶圆代工,再到封测,已经形成完整的产业链。从国际竞争力来讲,国内的射频设计水平还处在中低端。
国产射频芯片公司拥有国内最齐全BAW滤波器系列产品,并在射频模组化技术方面拥有独特优势,是中国大陆唯一一家射频技术全覆盖的公司。近年来,受益于国产替代浪潮的助推,开元通信也秉承技术创新、产品接地气等优势,自成立以来一路高歌猛进,并逐渐发展成国产射频芯片行业的中坚力量。作为国内领先的射频滤波器芯片、射频接收模组厂商,开元通信一直以来都备受供应链客户和资本方的认可。
一、国产射频芯片从2G走到5G
作为模拟芯片皇冠上的明珠,射频前端芯片技术难度高,研发时间长,尤其是射频PA技术,长时间被国外所垄断。曾几何时,中国射频前端芯片研发人才几乎一片空白,国内资本对射频前端芯片没有概念,也没有兴趣。中国射频前端芯片在艰难中一步一步走来,成为国产芯片中好的典范。
通过十几年的奋斗与坚持,国产射频前端芯片从2G走到了5G;在技术上,从落后国外厂商到齐头并进,让中国射频前端芯片从此有了信心
2G时代
中国移动在1995年正式开通GSM网络,2G通讯时代开始。
直到2004年,锐迪科(RDA)成立才开启国产射频2G PA设计,也是国产射频前端芯片零的突破。
3G时代
2008年第四季中国发放3G牌照,发放的3张3G牌照采用三个不同标准。根据电信业重组方案,3G牌照的发放方式是:新中国移动获得TD-SCDMA牌照,新中国电信获得CDMA2000牌照,中国联通获得WCDMA牌照。
2010年6月,无锡中普微电子有限公司由两位海归回国创立,创始人曾工作于美国知名射频芯片公司RFMD,推出了国内第一颗量产3G PA产品,中普微通过3G PA产品在2014年实现销售额近一亿元,成为国内当时最大的射频芯片公司。后来,很多射频前端芯片研发人才从这里走出。
4G时代
2013年11月,中国移动正式发售4G手机。
2011年11月,慧智微成立,慧智微采用自主技术的可重构架构设计射频前端,开创了技术创新的先河。
2012年8月,卓胜微成立,通过射频开关和LNA正式进入到射频前端芯片领域。
2012年9月,昂瑞微的前身贵州中科汉天下电子有限公司成立,早期主要从事COMS射频功率放大器(PA)和MEMS射频滤波器/双工器的研发,后面进入到砷化镓射频PA研发。
2015年5月,飞骧科技成立,成为一家专注射频前端芯片和解决方案的公司。
2017年4月,锐石创芯在深圳成立。创始人从美国Skyworks归来,从事4G射频PA研发。
据当时的行业统计,2017年中国射频前端芯片销售额仅20亿左右,约占中国市场的10%,仅占全球市场的4%。滤波器作为无源器件不在此统计范围,国产滤波器占有率不到1%。
5G时代
2019年10月31日,三大运营商公布5G商用套餐,并于11月1日正式上线5G商用套餐。2020年是中国5G元年,也是全球5G元年。同年,国产5G射频PA正式进入市场。
国产2G PA晚了国外近十年,国产3G PA比国外厂商晚6年,国产4G PA比国外厂商晚5年,而国产5G PA几乎与国外厂商同年推出。
2021年昂瑞微、飞骧科技的Sub-3GHz分立Phase5N PA陆续在品牌手机上量产出货。
二、国产射频芯片从性能走到可靠性
一颗成熟的芯片需要走过三个阶段:性能、一致性、可靠性。
国产芯片从性能追赶国外芯片开始,再到追求一致性,最后到芯片可靠性,可靠性是质量管理体系的一个重要部分。
射频前端芯片产品集成度越高,通过可靠性测试难度也越大,对设计、晶圆和封装的要求就越高,但国产射频前端芯片就这样一个产品接着一个产品地走过来了。
性能只是射频芯片产品的第一步,一致性可以通过测试来把控,可靠性才是终极目标。在国内手机行业,华为和OPPO对可靠性的要求是最高的,甚至高过三星手机。
华为和OPPO有完整的可靠性测试实验室和测试设备,也有专门的第三方测试机构配合。多年前,行业客户就有一个不成文的参考,只要华为和OPPO已经采用的芯片,就可以直接导入供应链。
国产射频前端芯片就是在国内手机大客户的高标准和严要求下成长起来的,也和国产手机公司提供国产芯片机会与支持分不开的。
从技术上
技术是芯片的根本,规模是芯片技术发展的基础。国产射频芯片的发展和超越,要落实到技术和研发人才上。
中国射频芯片,一定是中国技术。国产射频芯片的IP都是自己开发的,一个技术接着一个技术的攻破,一个难点接着一个难点的解决,靠着研发人员不断流片和迭代,中国射频芯片技术的发展是用时间和努力换来的。
从2G到5G,射频芯片技术越来越难,射频芯片产品越来越复杂,经历了10多年,终于在5G时代迎头赶上。做射频芯片,要学会和时间做朋友。
从产品上
2G、3G过去了,2G PA和3G PA已经是国产射频芯片公司的天下。不管4G成为过去还是选择留下,4G PA已经被国产射频芯片公司所主导。
5G正在来临,国产射频芯片公司与国外射频芯片公司将在5G PA产品上一决高下。可以从5G手机射频前端方案来分析国产5G PA产品竞争力。有2种方案:
1.高端方案:采用L-PAMiD和UHB L-PAMiF。
2.经济方案:Sub-3GHz采用分立方案, phase2+phase5N PA+UHB L-PAMiF
L-PAMiD又分为Low L-PAMiD和MH L-PAMiD,这个产品目前国外厂家走在前面,除此之外,经济方案中的产品,国产射频芯片完全可以替代,而且在品牌手机客户端已经逐渐替代。
实际上,成本导向的手机方案更倾向于第2种方案,器件选择的自由度高,成本上更有吸引力。如果这种趋势没有改变,那么国产射频芯片已经成为名副其实的主角。