因covid-19,skyworks墨西哥工厂停产,国内引起一小波骚动,媒体争先报道,行业关注度提高。
于是乎,便有人大声喊到: “国产射频pa机会来了”。
skyworks墨西哥工厂是最大的射频前端模块封装测试产线,当地时间4月28号已经全面复工。
skyworks停产,国产射频pa就有机会吗?有没有机会,与skyworks暂时停产无关。有没有机会,还是要靠产品。
国产射频pa的真实市场现状
国内射频pa三大市场:手机市场、wifi市场、基站市场。根据法国调研机构yole统计,手机pa市场约占65%,wifi pa市场约占20%,基站市场约占10%,其他为5%。
手机pa市场现状:
要了解射频pa的真实市场需求现状,我们需要从全球手机市场出货量和国内手机市场出货量来分析。
国产手机射频pa分为:2g pa、3g pa、4g pa、5g pa。
2020年,全球2g手机预估为3亿部,采用国产2g pa,其中昂瑞微占60%以上;3g手机预估为5000万部,国内市场基本为零,3g pa主要是昂瑞微和qorvo;4g手机预测为9.5亿部,其中大约6亿部来自中国,4g pa的需求大约为50kk/m,假定sky、qorvo和高通pa分走50%的份额,国产射频pa厂家的机会是25kk/m,国内有vanchip、慧智微、展锐、飞骧、锐石创新、昂瑞微等厂商提供4g pa,其中一家占10kk/m以上。
华为海思手机射频pa具体出货数据未知,在此不做具体分析。
据高盛最新的一份报告预测显示,2020年全球5g智能手机出货量将达2亿部。2020年出货的2亿部5g手机都会采用国外5g pa,设计工作已完成或者即将完成。国内5g pa从样品到量产交货需要时间,真正的机会要等到2021年。
国产手机射频pa有没有机会,与skyworks暂时停产无关,能替代的,已经替代,不能替代的,缺货也很难替代,何况还有qorvo。此外,需求大幅下滑,之前的备货应该可以满足市场供货需求。从下面的国内外手机出货数据和预测就可以看出。
韩国供应商称三星目前将每月智能手机产量降低为1000万台,远低于原计划的2500万台,并且不会在短时间内恢复。
科技分析公司天风国际预测,苹果在2020年q2的出货量最悲观预估是2900–3200万部,环比约衰退25–30%,同比衰退20–25%。
市场研究公司counterpoint发布了2019年全球智能手机销量数据为14.86亿部,相比2018年有所下降。三星在2019年依然位列出货量榜首的位置,为2.965亿部。根据最新预测,全球智能手机出货量预计将在2020年同比收缩15%至11.5亿部。
据国内统计,2019年国内手机市场总体出货量达到3.89亿部,同比下降6.2%。其中,2g手机1613.1万部,3g手机5.8万部,4g手机3.59亿部,5g手机1376.9万部。
而根据中国信通院数据最新统计,2020年第一季度,国内手机市场总体出货量4895.3万部,同比下降36.4%,其中2g手机108.6万部、4g手机3380.7万部、5g手机1406万部。2020年3月,国内手机市场总体出货量2175.6万部,同比下降23.3%,其中2g手机69.8万部、4g手机1484.4万部、5g手机621.5万部。
wifi pa市场现状:
根据yole和多方的数据统计结果,wifi pa市场规模约为手机pa市场规模的三分之一。
yole之前预测,手机射频前端市场将从2017年的150亿美元增长到2023年的350亿美元,迎来14%的高速增长。其中pa,将会从2017年的50亿美元增长到2023年的70亿美元,年增长率7%。
yole之前应该没有想到中国手机射频pa会进展那么快,中国手机射频pa厂家会有那么多,价格竞争会有那么激烈,价格直接砍一半。如果yole重新统计,全球手机射频pa年销售额至少会降到40亿美金。
推算下来,wifi pa/fem的市场规模约10亿美金是个比较准确的数字。这是一个小众市场吗?
通过wifi pa全年砷化镓晶圆消耗量统计,再乘以一片6寸晶圆上平均die颗数,得到的结果是约15亿颗/年。随着wifi6的到来,这个数量还会上升,但国产wifi pa的兴起,导致产品均价会大幅下降。
wifi pa/fem正在经历国产替代的过程,只要不是终端客户指定,新项目上基本上都会首选国产芯片,包括台湾立积,这也是立积q3/q4上市财报业绩快速增长的原因。2019年立积受惠华为等客户802.11ac fem网通产品拉货稳定增加,营收6.48亿元人民币(非wifi射频产品占10%),毛利率35.8%。随着华为wifi6路由器量产提货,立积2020年第一季度营收1.96亿人民币,同比上年季度增长95%。
到目前为止,国产wifi pa/fem的市占率不超过10%,包括台湾立积。最新统计,国内做wifi pa/fem的公司已达13家。
基站pa市场现状
基站pa分gan pa、ldmos pa、gaas pa,这些产品长期被国外厂家所垄断,近些年国内公司也开始研发,真正批量出货的很少。
gan pa和ldmos pa的主要厂家:nxp、日本住友、amploen、qorvo。
gaas pa的主要厂家:skyworks、qorvo、高通。行业专家介绍,gaas pa用于小功率基站,以2w为主,4w的gaas pa很难支持100mhz带宽。现在2w的gaas pa已经有很多国内公司在做了,竞争也会很激烈。
目前,基站pa主要采用ldmos pa,但是ldmos技术适用于低频段,在高频段领域存在局限性。行业人指出,5g基站gan pa将成为主流技术,gan pa能较好的适用于大规模mimo技术。根据yole预测,2023年基站pa的市场规模将达到6-7亿美金。
国产射频芯片与国外差距有多大
国产射频前端芯片取得了很大的进展,但也要看到差距,这种差距将长期存在。
有人问,国产射频前端芯片什么时候可以追上国外;我说10年,也有人说20年。什么时候国内射频芯片公司可以自己定义主流产品了,那时就可以说已追上或者超越国外公司。
在有些射频前端芯片方面,我们已经追上国外。在主流射频前端芯片方面,国产射频芯片公司差距明显,革命尚未成功,同志仍需努力。
国产手机pa的差距:
2g pa:各方面性能都不输国外产品,成本更低。国外公司2g pa基本上不再供货了。
3g pa:整体性能不输国外产品,成本更低。国内厂家有昂瑞锐,展锐、飞骧;国外主要是qorvo cmos 3g pa。
4g pa:分两档,中功率4g pa和高功率4g pa,国产中功率4g pa与国外产品基本上不相上下了,成本和价格上都有优势,能替换的都已经替换了。国产高功率4g pa,整体性能上还是有点差距的,但也能满足手机客户的需求,最后取决手机客户是否对性能有极致追求。
5g pa:国内产品差距还是很明显的,sky和qorvo在去年已经量产交货,国内公司今年才开始有样品。根据以往的经验,sky和qorvo在年底会推出下一代5g pa产品,国内公司又要开始下一波的跟进。
为了摆脱国产射频芯片公司的跟进,sky和qorvo有三种方式:
不断地更改pin脚定义,改进一些小功能,其实也是大同小异,以先入为主的方式,让跟进者没法直接替换。国内厂家要跟进量产,需要一年以后。
创建很多产品型号,通过芯片版图改变一下pin脚位置,变成同样功能的产品有不同的型号,不同的客户推不同的型号,让国内公司不知道跟哪一个?感谢mtk,在手机上结束了这一做法,统一pin定义,让国产射频pa缩短了差距。
在手机pa上,sky和qorvo只有一种做法,保持先进性、保持产品的复杂性、保持产品定义主导权。
记得10年前,国产2g pa在客户端量产交货,8年前国产3g pa也开始出货。眼看着跟上了,最后还是没跟上。
国产wifi pa/fem的差距:
wifi 4 pa/fem:国内中功率产品成本优势明显,整体性能上也已经不差于sky和qorvo。完全可以替代,但也要说明一下,这已经是sky、qorvo公司10年前的产品了。高功率产品,跟sky和qorvo还是有点差距。
wifi 5 pa/fem:国内很多公司都在做这个产品,能做好的公司不多,康希5.8g中功率fem性能上国内做的最好。产品也分中功率和高功率,国内高功率fem与sky和qorvo差距明显。
wifi 6 fem:当前是热点,很多射频前端芯片公司纷纷加入这个赛道。wifi6给射频前端带来了更多机会,也带来了更多竞争。wifi6 fem同样分中功率和高功率,国产wifi6中功率已经出来,国产高功率wifi6 fem估计要到明年。sky和qorvo高功率wifi6 fem在2018年就已经面世,预估国内产品的差距至少是3年。
wifi 7 fem:sky在客户端已经可以提供样品了。
wifi pa/fem有个好处,是个长尾产品。只要做的好,性价比高,市场一直存在。要跟随sky,也很有难度,同样类型的wifi6 fem,sky有330、331、333、337、340,国内公司怎么跟?
国产射频开关和lna的差距:
射频开关:射频开关在技术上没有什么发展,工艺都是采用soi,频率支持不是问题,分gpio和mipi接口。卓胜微已经是世界上最大的射频开关公司,国内射频开关,性能好,成本和价格更好。我也分析了一下,市场价格在0.1usd以下的产品,sky和qorvo都没有什么兴趣去继续优化,做完就结束。
射频tuner:这个产品还是由国外公司领先和主导,主要厂家:sony、sky、qorvo。tuner分为三级:耐压40v、60v、80v。耐压40v和60v,国内射频芯片公司基本上都能做,但80v还有难度,也有听说卓胜微已经做出来。据了解,耐压80v已经满足5g手机应用,对技术上没有进一步的要求。市场上的tuner主要为sp2t、sp4t、dpdt、3p3t。
gps/lte/wifi lna:
lna是国内射频芯片公司主导的市场。技术上,已经没有问题;工艺上,已经很成熟,人才上,已经很充足。但国内公司不太关注高性能的lna,这跟国内市场有关系,大家只关注量大的产品。
如果要说差距,滤波器的差距与国外是最大的。国产滤波器的追赶需要时间和投入。
对国产射频芯片发展的思考
5g到来,射频前端芯片成为热点。只要世界朝着无线连接技术和应用方向,射频前端芯片将一直是热点。无线技术的发展,带来了机会,也带来了挑战,永远在技术追赶的路上。
谁是国产射频芯片的未来?年轻人,对射频前端芯片技术热爱的年轻人。
今天追上了,明天也许就落后了,后天可能就出局了。培养年轻人,培养年轻精英,是射频前端芯片行业最应该做的。
多年的射频前端芯片行业工作经验发现,射频前端芯片研发没有老本可吃,不同的产品,遇到的问题不一样,需要大量的工程调试和摸索,再结合理论做思考,总结经验和规律。一代产品与下一代产品确实有延续性,但也有差异性,需要重新实验。脱离了一线,理论指导不一定能解决问题,射频前端芯片问题的解决,很多时候都是在实验室。
时代需要精英,射频前端芯片需要精英。一个人,可以改变一个时代;一个射频芯片研发,可以改变一代产品,可以成就一个公司。射频芯片行业是属于精英的行业,人海战术在这里不起作用。
射频前端芯片行业是个永远年轻的行业,年轻真好!
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