高通射頻前端業務的逆襲:從默默無聞,到涉嫌壟斷!

2020-12-15 芯智訊

據外媒報導,高通當地時間周三表示,歐盟反壟斷機構歐盟委員會正在對該公司進行反壟斷調查,查證其是否利用在5G射頻晶片領域的市場優勢在歐盟國家從事反競爭行為。

高通在其提交給美國證券交易委員會(SEC)的10-Q季度報表中稱,2019年12月3日,該公司收到歐盟委員會的通知,稱正在調查高通是否通過利用其在射頻前端(RFFE)市場及5G數據機領域的市場地位,在歐盟國家從事反競爭行為。

如果發現違規行為,歐盟委員會有可能採取廣泛的補救措施,包括處以罰款(高至高通年營收的10%),以及禁止或限制某些高通商業行為的禁令。

高通表示,該公司的商業行為並未違反歐盟的反壟斷準則,很難預測此事的結果,也很難預測歐盟會採取什麼補救措施。

高通在射頻前端領域的布局

眾所周知,高通公司是全球主要的手機晶片及數據機(基帶晶片)提供商,而基帶晶片也正是手機及其他終端設備連接到蜂窩無線網絡的關鍵。高通憑藉其在基帶晶片領域的技術和專利優勢,已經成為了全球最大的基帶晶片供應商,全球幾乎所有的手機廠商都有採用高通的基帶晶片。即便是此前與高通對簿公堂的蘋果,也在去年選擇放棄英特爾基帶晶片,與高通和解並達成了新為期6年的許可協議。足見高通在基帶晶片領域的強勢地位。

此外,近年來,高通也在積極將自身的優勢地位擴展至射頻前端相關領域。射頻前端是移動通信系統的核心組件,主要起到收發射頻信號的作用,它包括功率放大器(PA)、雙工器(Duplexer和Diplexer)、射頻開關(Switch)、濾波器(Filter)、低噪放大器(LNA)等五個組成部分。

早在2016年,高通就與TDK共同斥資30億美元成立了合資公司RF360 Holdings Singapore Pte(以下簡稱「RF360」),使得高通獲得了完整的4G/5G射頻前端解決方案。資料顯示,RF360產品主要涉及濾波器和濾波技術,包括表面聲波(SAW)、溫度補償表面聲波(TC-SAW)和體聲波(BAW)解決方案等。

此後,高通就憑藉其在基帶晶片及手機晶片市場的優勢地位,開始將其射頻前端產品與其基帶晶片及SoC進行打包銷售,並很快取得了不錯的成績。

雖然高通沒有詳細列出射頻前端業務的收入,但該公司此前曾指出,其射頻前端銷售額在其2018財年同比幾乎翻了一番。另外,根據高通此前公布的預測數據顯示,除了手機晶片業務之外,高通近年來在包括射頻前端、汽車、物聯網等領域也增長迅速,這些非核心業務有望在2019財年為高通貢獻約70億至80億美元的收入,並在2017-2019財年以25%的速度穩固增長。

而隨著5G的商用,智慧型手機需要支持的頻段數量正在不斷上升,因為不僅要支持5G頻段,還要兼容4G的頻段,以應對4G、5G多模信號切換的需求。因此,這也對5G手機的射頻前端晶片提出了更高的要求,同時對於射頻前端晶片的需求量和價值也快速增長。以濾波器為例,目前一款4G手機中的需要用到的濾波器數量大約為30多個,而5G手機則可能需要上百個。

根據高通此前預計,到2020年,隨著5G的大規模商用,高通可服務的市場業務規模將達到1500億美元。其中,高通佔據主導地位的智慧型手機晶片業務將達320億美元,而射頻前端業務也將達到200億美元的規模。

另外,根據福布斯的預計,隨著5G的推動,到2019年,基於高通數據機的設備將有約3%的配備了高通的射頻前端組件,到2021年,這一數字將上升至20%。

在此預期之下,高通也一直在不斷強化其射頻前端業務,並通過自身在手機晶片市場的強勢地位,推動手機製造廠商購買其射頻晶片與基帶晶片(或SoC晶片)組成的全套解決方案,而不是從其他供應商那裡單獨選擇射頻前端晶片進行集成。

雖然此前大多數搭載高通數據機的4G旗艦手機都依賴於Skywork、Qorvo、AVAGO和muRata等第三方的射頻前端晶片,但高通正尋求在5G時代改變這一局面。

2019年2月,高通在推出其第二代5G基帶晶片驍龍X55同時,還率先推出了一套完整的5G射頻前端解決方案,其中包括與驍龍X55配合的QTM525毫米波天線模組、全球首款宣布的5G包絡追蹤解決方案QET6100、集成式5G/4G功率放大器(PA)和分集模組系列,以及QAT3555 5G自適應天線調諧解決方案。

相對於4G設備來說,在設備輕薄化的趨勢之下,5G設備內部需要集成更多器件,對於設備的成本、內部空間、功耗和系統設計都帶來了極大的挑戰。這也使得集成5G基帶的5G SoC和5G射頻晶片的集成模組化成為了趨勢。

而高通在這方面處於有利地位,因為它不僅提供手機基帶晶片、手機SoC晶片,同時還為射頻前端提供端到端的解決方案,包括功率放大器、濾波器、射頻收發器和天線調諧器,這意味著整個數據機到天線的組合可以使用高通的組件構建。這可以幫助終端廠商降低5G終端的開發難度,提升研發效率,縮短產品開發周期,降低開發成本,使得產品能夠更快地推向市場。而使用第三方供應商的射頻前端器件則沒有這些優勢。此外,由於射頻前端還對設備的電池壽命、接收、通話質量和數據速度有直接影響,終端廠商可能更願意使用高通這樣的單一供應商來滿足他們的需求。

這也使得,在5G射頻前端市場,高通的市場份額有望持續提升,並對於Skywork、Qorvo、AVAGO、muRata等廠商形成擠壓。而高通在手機晶片及基帶晶片市場的強勢地位,也正是推動其射頻前端業務增長的關鍵助力。

值得一提的是,在「2018 Qualcomm中國技術與合作峰會」上,高通還分別與OPPO、vivo、小米、聯想等手機大廠籤署了諒解備忘錄(MoU),四家公司表示有意向在三年內(2019-2021年)向高通採購價值總計不低於20億美元的射頻前端部件。

此外,據了解,高通此前也已經與三星電子、谷歌和LG電子等籤署了射頻晶片合同。

2019年9月,高通宣布斥資31億美元收購了TDK在RF360中的剩餘股權,至此,RF360成為了高通100%控股的射頻前端晶片子公司。高通表示這是其5G戰略布局的又一重要裡程碑。

當地時間2020年2月5日,高通公布了截至2019年12月29日的第一財季財報,根據財報顯示,該公司營收為50.77億美元,比去年同期的48.42億美元增長5%。高通公司高管表示,來自射頻市場的收入對銷售預期的貢獻超過了分析師的預期。

顯然,高通在射頻前端領域的持續投資,已經為高通帶來了不小的回報。

射頻前端市場競爭格局

從整個射頻前端市場的演變來看,過去的十年間,通信行業經歷了從2G到3G,再從3G到4G的兩次重大產業升級,雙4G/全網通、五模/七模、十三頻/十七頻/三十頻、載波聚合、MIMO逐漸成為智慧型手機標配,這也導致對於包括射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻功率放大器、雙工器、射頻濾波器在內的射頻前端器件的要求越來越高,同時所需的數量和價值也在急劇增加。

例如,2G時代,手機頻段數是4個,總價值約0.8美元;3G時代,手機頻段數上升到6個,總價值約3.25美元;然而到了4G時代,千元機頻段數就達到了8-20個,總價值也提高到了8-10美元;旗艦機頻段數在17-30,需要20-40個濾波器,10個開關,總價值達到了16-20美元;而到了5G 手機,頻段數將達到50多個,需要80個濾波器和15個開關,總價值達25-40美元。

從整個射頻前端市場的供應商格局變化來看,隨著通信技術的持續迭代,需要的資金和技術投入越來越大,市場競爭也進一步加劇,射頻前端市場的玩家也在不斷的併購當中越來越少,市場也越來越集中。目前在整個射頻前端市場,Skywork、Qorvo、Avago(Broadcomm)和muRata四家國外廠商佔據著全球約85%的市場份額,國產射頻前端廠商存在感較低。

根據數據顯示,在移動市場,現在全球93%的PA供應集中在 Skyworks、Qorvo 和 Avago(Broadcomm)等幾家廠商手中。濾波器也被Murata、TDK、TAIYO YUDEN、Avago(Broadcomm)和Qorvo等廠商瓜分,其中Murata、TDK和TAIYO YUDEN瓜分了82%的SAW濾波器市場,而Broadcomm(Broadcomm)和Qorvo則佔據了95%的BAW市場。

相對來說,國內SAW濾波器廠商主要有無錫好達、麥捷科技、瑞宏科技、信維通信、中電德清華瑩、華遠微電等,在5G所需的BAW濾波器這塊,國內廠商天津諾思和開元通信也才剛有產品推出。在4G PA這塊,國內也有唯捷創芯、絡達(已被聯發科收購)、展銳、漢天下、飛驤科技等。在射頻開關方面,國內有卓勝微(三星和小米是最大客戶)、展銳、立積電子等。總的來說,在射頻器件領域,國內供應商的器件性能相比國外大廠來說仍有較大的差距。

而在5G射頻前端器件這塊,目前供應商也只有Skywork、Qorvo、AVAGO、muRata和高通的RF360,同時,高通RF360也是目前唯一一家能夠提供從5G手機基帶晶片到5G射頻端到端解決方案的廠商。而國產射頻前端廠商在5G設備前端器件這塊基本還是空白。

此前,紫光展銳執行副總裁王瀧在接受芯智訊採訪時就曾表示:「2G、3G射頻前端比較簡單,所以2G、3G時代很多公司在做射頻,RDA曾佔有很大的市場份額,但是到了4G就變得很複雜,玩家也越來越少,基本是美日廠商的天下。因為這並不單單是設計的問題,要設計+生產製作跟產能的整合,要走IDM的模式,基本上就是國際大廠形成了對主流市場的實際壟斷。而到了5G時代,射頻變得更加的複雜,因為需要支持的頻段更多了,同時對於製造工藝和化合物材料的要求也變得更高,玩家將會進一步的減少。」

據了解,目前4G高端射頻器件大多採用的是砷化鎵材料。進入5G時代,5G產品大多具備高功率、高壓、高溫等特性,原有的材料因無法克服在高壓、高頻中的損耗,所以已無法滿足5G需求,而新的氮化鎵、碳化矽材料,可以降低電能轉換過程中的能量損耗、更容易實現小型化、更耐高溫高壓。但目前,在氮化鎵和碳化矽工藝方面,也主要是被國外廠商所壟斷,國內供應商較少,這也在一定程度上制約了國產5G射頻前端器件的發展。

編輯:芯智訊-浪客劍

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