5G大幕拉开，中国芯片新兵“搏斗”美日六巨子可否突围？| 独家深度

射频前端芯片等于云云。就算是在5G主芯片上，国内毕竟另有海思、紫光展锐等企业占有一块天地；但射频前端市场有凌驾9成份额都被外商操纵，范畴内的国内企业都是“小舢舨”。

射频芯片直接影响着手机的信号收发。假如没有它，手机基本没法连接到挪动收集。在智能手机中，它是射频收发器和天线之间的一系列组件，主要包含功率放大器(PA)、滤波器、天线开关、双工器和低噪声放大器等。

在5G相干芯片方面，纵然强大如苹果，也怕被“卡脖子”。7月25日，苹果公司正式宣告，将以10亿美圆的价钱收买英特尔大部份的智能手机调制解调器（modem）营业。

此次收买意味着苹果要为其手机临盆本身的5G调制解调器，而不是完整依靠高通的硬件。

（泉源：苹果网站）

反观国内的射频芯片，其受制于人的状况亟待改变。特别是在5G时代，射频前端的主要性将更加凸显。依据调研机构统计，环球手机射频前端市场范围在 2023 年将达 350 亿美圆，将来射频模块所隐含的商机不亚于手机主芯片。

在此次中美科技战中，射频芯片的“空缺”成为惨烈疆场，比拟于产物线完全的美国两大射频芯片供给商 Skyworks 和 Qorvo，国内供给商只能采纳单点打破体式格局切入该市场，各家找一个切入点介入战局。

这或许是起步阶段的计谋，但历久来看，补上该短板还是长路漫漫。

限制国产射频芯片的命门

据估计， 4G 全网通手机的射频前端模块本钱约 10 美圆，内含 10 颗以上射频芯片，包含 2 ～ 3 颗 PA 、2～4 颗开关芯片、6～10 颗滤波器，将来到了 5G时代， 射频前端模块本钱将较 4G 时代生长 3-5 倍，有时机凌驾手机主芯片，个中包含的商机显而易见。

但是，在如许一个主要范畴，国内企业的程度差异异常显著。从如今来看，环球射频前端市场集中度很高，前四大厂商Skyworks、Qorvo、Avago、Murata占有着环球85%的市场，且均是日美发达国家企业。

图 | 射频前端芯片示意图（泉源：收集）

在射频前端模块中， 功率放大器 PA 芯片所受的压力首当其冲。PA 芯片的功用是担任将发送的信号放大，是最耗电的元件，跟着手机频段连续增添，PA 的数目也随之增添，如4G 多模多频手机所需 PA 芯片介于 5 ～ 7 颗，5G 手机内的 PA 需求量将凌驾 15 颗。

可以说，PA芯片决议着手机等无线终端的通讯间隔、信号质量等，是悉数通讯体系芯片组中除基带主芯片以外最主要的组成部份。

依据调研机构统计， 2017 年PA芯片市场范围约为 50 亿美圆，估计 2023 年将到达 70 亿美圆。在射频前端模块诸元件中，PA芯片的产值处于第二位。

如今环球 PA 市场绝大部份比重被 Skyworks （43%）、Qorvo （25%）、博通（25%）、Murata （3%） 占有，个中Skyworks、Qorvo、博通是 IDM 厂，另有一个趋向是无晶圆的 PA 设想公司投入后，动员 PA 晶圆代工形式鼓起。

在工艺手艺方面，PA 射频芯片的制作难度越来越高，这也是为何该市场主要由 IDM 厂商所操纵。如今， PA 采纳的工艺以砷化镓 GaAs 为主，其次是 SOI 、 CMOS 和 矽锗 SiGe 。过去 4G 的 PA 主要采纳砷化镓工艺， 3G 的 PA 采纳砷化镓或 CMOS ，比重大约是各自 50% ，将来 5G 手机的 PA 估计是连续砷化镓工艺手艺。

图 | Qorvo 的运用工程师在引见用于布置 5G 基本设施的 Qorvo GaN 功率放大器。（泉源：Qorvo网站）

国产厂商在高端 PA上的缺失，让我们期近将到来的 5G 协作中束手束脚。但射频前端模块的另一个主要部件，所面临的协作环境更加严峻，这就是滤波器。

它是射频前端模块中市场范围最大的，2017 年产值约 80 亿美圆， 2023 年将到达 225 亿美圆。从贩卖数据上看，美日供给商险些垄断了滤波器市场。

对国内厂商来讲，最坏的状况就是对着上百亿美圆的市场干着急，看着他人数钱。

滤波器功用在于杂讯过滤、抑止信号滋扰，保证信号在差异频次下不会相互滋扰，如今手机上用的主流滤波器包含声外表滤波器（SAW）、体声波滤波器（BAW）。

在SAW 滤波器市场方面，前五大的厂商分别为村田（47%）、TDK（21%）、太阳诱电（14%）、Skyworks （9%）、Qorvo （4%），由此可知，前5大算计比重高达 95%，构成寡占市场。

在 BAW 滤波器方面，实在寡占更严峻，排名前三名分别为博通 （87%）、Qorvo （8%）、太阳诱电 （3%），算计高达 98%。

如今，一台国际通用 4G 手机，可以须要过滤最多 15 个频带上的 2G、 3G 和 4G 收发通路，别的另有 Wi-Fi、蓝牙和环球导航卫星体系，如许一来，一部手机可以须要最多 30 至 40 个滤波器。

将来，每台5G手机极可以须要放入更多的滤波器，因而事变可以变得更加庞杂。

值得一提的是，由于4G、5G通讯所运用滤波器主要为 BAW 滤波器，与 2G 、 3G 运用的 SAW 在手艺上有相称程度的差异。若国内供货商没法胜利跨进 BAW 市场，恐将在 SAW 市场上面临更极重的价钱战压力。

总之，团体来看，射频前端手艺被外商操纵很深，凌驾 9 成市场都是外商供给，当下中国，很少有一个手艺范畴会云云羸弱。

与此同时，射频芯片的手艺晋级之路会更加曲折。这是由于手机须要支撑更多频段，这让射频前端设想的庞杂度直线提拔，每每在方寸之间就要包容上百个元器件。

另一个同时发作的趋向，也让射频前端设想的难度落井下石。国际着名市场研究机构IHS就指出，伴跟着手机设想的轻浮化生长，机身内可被应用的空间实际上是减小的，尤其是主板的空间。

因而，只管射频前端的庞杂度和主要性日积月累，但抵牾的是，主板上留给它的空间却越来越少。

这类为难，国内射频前端企业体味甚深，留给他们的时刻和空间，也在越来越少。

5G商机下，国内厂商的计谋

面临 5G 商机到来，国内手机射频芯片能迎来黄金时代吗？国内业者的计谋和意见怎样？

日前 2019 集微半导体峰会上的“ 5G 国产射频芯片的应战和时机”中，许多国内射频芯片新秀提出意见。

广州慧智微电子是做可重构的射频芯片，可重构是指其器件可以经由过程软件变动，差异运用场景可以同享这个硬件，慧智微从 4G 最先做多模多频芯片，如今是 5G 的芯片和蜂窝互联网的芯片。

慧智微 CEO 李阳指出，国际行业巨子都是千人范围的公司，产物线确切异常全，到了 5G 智能手机后，射频手艺会异常庞杂，滤波器变成主要的角色，5G 高通的计划约 11 颗，联发科的计划约 10 颗，个中发射有 5 颗、吸收有 5 颗，慧智微也做发射部份，但题目是滤波器怎样处理？

李阳进一步剖析，滤波器是两种处理办法，第一种是有一些新的频次，比方 UHP77 / 79，当前慧智微所采纳的滤波器手艺是 LTCC 和 IPD，个中 LTCC有协作伙伴，而 IPD 可以本身设想，但没有用国际主流的 SAW 和 BAW 滤波器。不过，还是有一些变化可以性，由于往后是否是还须要 BAW 滤波器，如今来看需求并不清楚。另有，传统的 4G 为何新频段没有题目？由于它是 TDD ， TDD 收的时刻不发，发的时刻不收，所以设想没这么严厉。上述提到 5G 须要这么多颗的射频芯片，在手艺上肯定要做高度集成。

李阳示意，滤波器在跟一些厂商协作，有外洋、日系、韩系，也有国内厂商。如今的趋向是跟着 5G 的变化，原本一个手机厂商本身离开采购 PA、滤波器等，但如今做集成，零丁卖滤波器是没有人买的，比方两大巨子 Skyworks 和 Qorvo 的自产滤波器，他们也要找协作伙伴，没法再单一买卖了，因而，如今要跟他们竖立协作关系，实在比之前轻易许多，这就是一个很大的改变。

北京中科汉世界专注的射频芯片包含两个板块，一个是射频前端，主要做砷化镓功放和 CMOS 功放，个中，CMOS 功率放大器是环球出货比较靠前的，一个月差不多有 3000 万～ 4000 万的出货，同时，在砷化镓手艺上也重兵投入。

别的一个板块是射频的 SoC，内里包含两个小的方向，一个是低功耗蓝牙，一个是自定义协定的非标的 2.4 G 收发的小型 SoC 。

北京中科汉世界总经理钱永学以为，短时间内国内要周全到达美国的程度是不可以的，Skyworks 和 Qorvo 一年的净利润都有 40 亿- 50 亿的范围，国内业者的贩卖额还不及他们净利润的异常之一，短时间以内周全凌驾它险些是不可以。

图 | Skyworks产物图（泉源：Skyworks网站）

钱永学也强调，如今能做的就是完成入口替换，国内厂商可以供应最基本产物，不至于让美国完全卡死。但要强调的是，在国产化的过程当中，与国内、国际业者都要增强协作，不能由于中美纷争，就只用国内芯片而关闭国际芯片，那等于是本身把本身关闭了。

将来国内业者想再进一步生长，可以就要等公司上市后，有更多的资本，再应用股市的杠杆做更大的事变，撬动更大的资本来举行并购，钱永学一向以为，并购是必行之路，包含取得许多知识产权等，尤其是举行外洋公司并购。

再者，厦门开元通讯手艺有限公司主要处置先进射频滤波器，包含 BAW 滤波器、 SAW 滤波器、晶圆级封装等，这一块滤波器从 4G 时代起就运用普遍，到了 5G 时代，据说有一些手机将来可以会用到快要 100 颗的滤波器裸芯片，可以预感滤波器市场将来的商机，更主要的是，国产化的比比方今异常低。

上海迦美信芯通讯手艺董事长倪文海则示意，智能手机有一个使人头痛却也被疏忽的处所，就是天线，到了 5G 的智能手机，天线变成一个更头痛的题目。他进一步示意，迦美信芯采纳的计谋就是单点打破，尝试在天线调谐器的手艺上深切研发，天线调谐器有一个上风就是比较接近天线，不轻易被集成，因而，这块范畴是新创业比较轻易生计和发挥的处所。

瑕玷是，小小的处所但手艺请求又异常高，包含对工艺手艺、耐压、低阻抗等方面的请求都异常高。因而，在这块手艺范畴上只需可以发力，有用处理手机客户的痛点，实际上是跟外洋替换芯片的程度差异不会太大。

再者，倪文海剖析，如今 4G 全频的智能手机多的话有 4-6 颗天线调谐器，由于之前苹果手机下方有给天线供应孔径的空间，但如今被紧缩，假如手机的机能、发射的灵敏度有请求的话，天线调谐器是必需要有的。第一波 5G 智能手机的话，可以须要 10-16 根天线调谐器，或是更多，需求量异常可观。手机射频前端是异常细分范畴，合适国内公司做，比方射频开关实在相对简朴，比 PA 轻易许多，其难度在质量、运营、范围，而且是用 CMOS 做的，所以国内公司应当先集中精力把轻易的手艺处理掉，然后再连系去做滤波器，一步步地，往手艺上层去做。

别的，国内射频芯片公司小而散，只要联手、整合，摒弃内部低端市场的协作，才有时机应战国际巨子。

高通想通吃，国内企业另有时机吗？

国内射频芯片供给商面临的另一个应战，是高通、联发科等做主平台的大芯片公司都想要做团体处理计划，把悉数射频前端都包进去。

关于如许的应战，李阳示意，跨范畴的协作实在一向存在，高通从 RF360 以后立场很显著，如今 5G 都是本身的产物，平台公司有他们的计谋，但联发科看起来立场比较开放，由于他们也须要手艺才和高通相称的射频芯片协作伙伴。

再者，三星、海思等平台对其他自力的射频供给商而言，还是有不错的时机，最少现阶段市场不会构成全然由主平台完整整合射频芯片的情况，自力的芯片公司假如能把产物做到比高通等外商更有协作力，为客户制造更多的代价，仍有很大生长空间。

钱永学则示意，看起来供应团体处理计划上决计最强就是高通，联发科没有那末猛烈的决计，而海思也本身有处理计划，但它备胎太大，因而不可以悉数做，仍会有一些外购需求出来。钱永学强调，国内业者如今在射频芯片的主疆场上，营收还不到外商净利润的异常之一，将来勤奋的空间还很大，时机还许多。

图｜2019 集微半导体峰会上的“ 5G 国产射频芯片的应战和时机” （泉源：DeepTech）

厦门开元通讯手艺有限公司董事长贾斌则示意，滤波器在每家平台可以有一些特别目标差异，但 80% 以上需求都差不多；到了 5G 时代，题目来了，由于 5G 有许多天线、载波聚合，有些滤波器的特征确切须要导入更多新的设想。

这一波 5G 商机，关于国产替换是个庞大时机，由于有科技战“卡脖子”的事宜发作，因而许多手机体系公司也会情愿尝试国产芯片，且容忍度大幅提拔。

倪文海的看法是，面前的贸易战对国产芯片是个转机时机。现实上，国内有一些公司的产物做的不错，但许多手机厂商都用惯了外商的芯片，不情愿冒险替换成国产的，但此次贸易战让人人看清一个现实，国内确切须要本身的芯片生态圈。

倪文海以为，国内供给商在人力、资本各方面都比较缺少，许多方面没法与外商比肩，愿望手机厂可以供应一些特别通道或许特别的手机型号等，给国内企业定单，辅佐他们强大。

贾斌示意，许多国内的体系厂商已采纳外商的射频芯片几十年了，积累了大批的履历，愿望帮助国内芯片厂商在设想、加工的时刻，把质量逐渐提拔上来，把器件的质量测试好。

钱永学也示意，大公司可以也要发挥大公司的义务，要故意的培训国内的供给链，最少要有几个机型比方中端的机型先给国产的厂家去试验，且据了解，韩国就有相似的法律规定，三星要有肯定的比例给中小厂家，对国内较小企业而言，是须要获得大客户的平台支撑，赋予更大的容忍度来试错的。

相较于国内射频芯片的缺口庞大，在代工临盆这一个板块，就有许多挑选，包含身砷化镓GaAs 工艺手艺的代工厂有台厂稳懋、宏捷科，以及厦门三安集成；SOI 工艺代工厂有华虹宏力、中芯国际、 GlobalFoundries 、TowerJazz ; CMOS 工艺代工厂有台积电、中芯国际、联电等; SiGe 工艺代工厂有：GlobalFoundries、TowerJazz等。

此次在 5G 时机和科技战背景的催化下，让国内芯片厂有兴起的时机，但还是单点打破的作战计谋为主，将来要打破外商防地，还是远程漫漫，但火线商机庞大，必需一步一个脚印才取得一席之地。

突围之路，恐异常冗长。

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