开放造生态还是封闭求利润?高通射频产品应如何抉择
2017年谷歌IO大会上,桑达尔·皮查伊(Sundar Pichai)宣布谷歌战略从"从移动优先转向人工智能优先",似与之遥相呼应,高通在2017年3月将处理器产品改称移动平台,并在中高端产品中引入了机器学习功能。很明显,移动通信市场增速已经滞缓,科技巨头纷纷将目光从移动应用投向更具增长潜力的新市场。
但就半导体而言,通信仍然是第一大应用市场,据IC Insigts统计,2015年通信类芯片占全球IC销售额比例为39.3%。以手机为例,每年近20亿部出货量,即使不增长,也是半导体厂商需要守护的主战场。尤其是高通,根据其财报,移动芯片收入占其总营收61%左右(不含移动通信专利授权收入,专利授权收入占高通总营收约为31%),在移动主芯片创新空间缩小,大手机厂商自研芯片占比增多的背景下,拓宽移动产品线就成为了必然之选。
手机芯片增长点在射频
虽然全球手机年出货量增长空间有限,但有一类手机芯片增长前景依然乐观,那就是射频前端芯片。
射频前端芯片市场增速可期的原因主要有两点。首先,随着通信技术向前发展,全网通手机所需要支持的频段越来越多。据高通产品市场资深经理王健介绍,2G GSM只有四个频段,3G时代TD-SCDMA有两个频段,CDMA在中国是一个频段,但在4G早期,频段就增加到了16个。"全球全网通频段目前是49个,而3GPP新增加了600MHz频段,这个频段编号已经到71,虽然当中一些频段编号是留空的,所以频段数实际已超过50个,等5G上来以后频段数会更多。"频段数增多,所需射频元器件数量自然增加。王健表示,目前市场最顶级智能手机可以支持30多个频段,其所包含的滤波器可以达到100个以上。
其次,载波聚合、多入多出(MIMO)以及高功率用户设备支持等新技术引入,对射频器件的性能提出了更高要求。射频器件性能要求的提高有助于维持射频前端平均售价,而载波聚合、多入多出技术也增加了开关与滤波器等射频器件使用量。"2015年载波聚合刚推出时,大约有200个组合,从最开始的2频段载波聚合,到现在的3频段与4频段组合,马上可能就会有5个频段组合。"王健判断,2017年载波聚合频段组合可能超过1000种。
据市场调研机构Mobile Expert估计,2020年全球射频器件市场规模可达180亿美元,从2015到2020年复合增长率为13%。Yole预测更乐观,从2016到2022年复合增长率预计为14%,2022年达到227亿美元。
高通射频市场策略转变
这就是近年来,Skyworks与Qorvo股票表现出色的根源,这也是Avago与博通合并的原因之一,通信芯片市场仍然有良好的增长方向,那就是射频。
在射频产品上,高通布局也不算晚,但过去它一直坚持用CMOS工艺来设计包括功放(PA)在内的射频器件。CMOS工艺做射频器件易于集成,成本低,但在射频性能指标上,目前距离砷化镓(GaAs)工艺还有不小距离,所以业内接受度并不高。
业内人士分析,CMOS射频工艺的性能在逐渐提升,未来CMOS PA仍有可能取代砷化镓PA,从而与Modem实现集成化,但现在CMOS PA显然还不是成熟市场的现实选择。
近两年,高通开始转变策略。与TDK合资成立RF360以后,高通具备了滤波器技术,在今年2月,高通推出了其第一批砷化镓工艺PA。"通过与TDK成立的合资公司,高通拥有了全面的滤波器和滤波技术,包括表面声波(SAW)、温度补偿表面声波(TC-SAW)和体声波(BAW)。另外高通也具备做开关产品或天线调谐的SOI技术,还有低噪声放大器(LNA)技术。因此我们能够提供射频前端所需的完整技术。"王健强调,如今高通拥有所有射频信号流处理所需技术和工艺,"像高通一样将所有射频前端元器件产品和工艺做全的厂商几乎没有,这是高通最大的优势。"
全局系统化
技术全面并不意味着客户一定会选择,目前射频市场方案仍以多家混用为主,不过走向系统化集成化却是大势所趋。从射频器件厂商来看,系统化产品有利于从系统角度优化射频链路参数,并增加竞争对手替代难度;从手机厂商来看,系统化产品有利于简化越来越复杂的射频设计,节省开发时间,增加产品可靠性。
Skyworks的Skyone与Qorvo公司的RF Fusion、RF Flex也都是集成了多个射频前端器件的模块化产品,与这些产品相比,高通从Modem到天线平台一体化解决方案优势在哪里呢?
答案就是全局系统化。Skyworks与Qorvo等公司的模块化方案只能在天线与基带之间进行开环优化,而高通由于掌握了基带技术,可以利用Modem来控制射频链路,从而对手机整体进行性能优化。
典型例子就是高通的TruSignal与包络追踪技术。
TruSignal技术提升了移动通话质量与可靠性,提供更快的数据传输速度,
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