集微網消息(文/Oliver),10月29日,第十五屆「中國芯」集成電路產業促進大會的5G通信晶片論壇上,慧智微創始人兼CEO李陽以《可重構射頻前端 助力5G大連接時代》為主題,剖析了5G浪潮下國產射頻前端的發展機遇與挑戰。
「4G改變生活,5G改變社會。以往通信技術的進步是不斷優化人與人的連接,但5G是面向物與物的連接,實現萬物互聯。」李陽強調,「隨著通信技術推動應用升級,我們的目標已經從解決手機通話的問題,轉變至實現各種事物之間的廣泛互聯。」
射頻前端的機遇
李陽指出,萬物互聯的智能世界一定是基於無線連接的,而射頻前端則是無線連接的構建者。
射頻前端(RF Front-end, RFFE)是天線之後、收發機之前的模塊,一般包含功率放大器、濾波器、射頻開關、低噪聲放大器。因為位置通信系統的最前端,所以通常被稱為「射頻前端」。李陽表示,射頻前端有三個主要功能,即處理信號的衰減、處理幹擾以及處理多路。
5G大連接時代的到來將為射頻前端市場帶來巨大的增長機遇,包括數量上的快速增長和每終端平均售價的提升。
據Mobile Expert預測,2020年4G移動終端出貨量為13億部,5G移動終端則達到2億部。而2025年以後,5G終端的年出貨量將超過4G終端,達到10億部。
李陽表示,5G終端中射頻前端模塊的數量會越變越多,這主要是5G射頻前端要處理更多的場景(包括向後兼容4G等網絡),同時要支持多天線MIMO帶來的複雜性增加。因此,每個終端的射頻前端模塊總的售價也將快速提升。
除此之外,地緣政治的變化也帶來了國產化機遇。李陽認為,這對已經發生的射頻前端產業轉移是一劑很好的催化劑。
射頻前端的挑戰
值得注意的是,機遇總是伴隨著挑戰。李陽表示,5G時代射頻前端當前直接面臨三大挑戰,一是性能要有大的提升,二是要高集成模組化,三是產品需要成套方案。
這些挑戰的背後是應用場景多樣化帶來的複雜性快速上升,導致性能下降,成本上升,尺寸變大。5G大連接時代,需要更好的「化繁為簡」智能射頻前端從而解決「複雜性問題」。
同時,由於5G大連接時代應用不僅僅是手機,還有智慧城市等萬物互聯的應用場景。手機的技術升級很多是通過手機更換實現的,而在萬物互聯的場景下,設備不再是使用2-3年就替換,而需要使用5-8年,這期間技術標準的演進,希望能夠無線升級這些設備來實現。因此, 5G大連接時代,需要更好的「與時俱進」智能射頻前端來解決「技術升級問題 」。
實現 「化繁為簡,與時俱進」的射頻前端是5G大連接下的根本挑戰,也是技術發展的趨勢方向。
行業洗牌
5G帶來的增長機遇和技術挑戰會加速射頻前端行業的洗牌。
目前,射頻前端市場超過130億美元,但絕大部分市場份額都被國際廠商長期佔據。李陽表示,國內廠商要打破現有格局、在行業洗牌中生存發展,尚有三大關卡要過,包括技術性能關、成本關和專利關。
李陽解釋道:「砷化鎵和絕緣矽均屬於特色工藝,其固有的特點決定好的技術需要經驗積累和長期投入。基於對國際廠商的技術跟隨和仿製,受限於國內技術團隊規模和技術經驗積累時間,較難做到同時同質地推出新一代產品支撐客戶4G到5G的產品升級需求。能否通過技術性能關對於國內廠商十分重要。」
在成本方面,李陽指出,國際廠商如果能把運營成本控制在20%以下,通過降價策略將毛利控制在30%以內,依然能夠保持 10%的淨利,這將使得國內廠商無利可圖。「規模和品牌對於這個行業十分重要,規模能直接導致特色工藝的成本相差20%,品牌則能導致售價低15%。因此,國內廠商還需要過成本這一關。」李陽如是說。
最後是專利關,由於國際大廠幾乎都有二十年以上的基礎專利(尤其特色工藝)積累,數量多達數千項。而且目前工藝和技術很多都是細節優化,技術、架構和拓撲上沒有根本上的改變,較難避開已有專利。所以,國內廠商還要思考如何通過專利關。
李陽還強調,雖然國產化的大趨勢給了國內廠商更多的試錯機會,但5G時代的「三關」將更加難以通過。
既然現有技術路線很難追趕和超越,那麼一條新的路線或將幫助國內射頻前端行業找到新的發展路徑。
走自己的路
慧智微開闢的新技術路徑叫射頻前端可重構技術,通過近十年的自主創新和技術積累,慧智微目前已在全球率先實現技術突破及規模商用,累計可重構射頻前端晶片出貨超2億顆。
李陽指出,以往是通過提升器件的性能來應對各種各樣的通訊場景,其難度隨著應用場景越來越複雜而變得越來越高。因此,慧智微射頻前端可重構技術的新思路是對場景進行優化,用軟體的方式來定義硬體,比如這個硬體同一時間只覆蓋一個頻段,一個制式或一個運營商,而不需要優化同時優化不採用的場景性能。通過這種方式可以獲得更低的成本和更小的尺寸,同時能對性能進行優化和對功能進行升級,做到化繁為簡,與時俱進。
通過架構創新,慧智微有效突破了「三大關卡」,李陽表示:「通過對特定場景的專門優化,能實現更優性能,以此來突破技術性能關;另外,可重構射頻前端的鏈路復用能根本性降低成本,在採購量不大時已有成本優勢,因此亦能突破成本關;最後,由於可重構射頻前端是慧智微完全按照不同思路的通過技術架構和工藝使用創新而來,公司掌握大量基礎專利,以架構的大轉變突破專利關。」
近日,慧智微的全集成5G 新頻段射頻前端n77/79雙頻集成收發模組(L-PAMiF)S55255獲得了2020「中國芯」評選的「年度重大創新突破產品」獎。該L-PAMiF產品蓋了全部5G新頻段(n77/78/79, 3.4GHz~4.2GHz;4.4GHz~5GHz),實現了業界最高集成度的模組化(集成PA、LNA、開關、濾波器、SRS開關), 做到了和國際廠商同時同質推出。
S55255和其他慧智微的5G產品共同組成7顆物料的完整成套解決方案,支持客戶順利推出5G系列產品。
難而對的事
關於開闢新技術路徑的初衷,李陽告訴集微網:「我們並不是為了差異化而差異化。實際上跟隨策略或後發策略往往是更容易看到優勢的選擇,因為可以減少研發的投入,可以快速推出產品,客戶接受程度也更高。但射頻前端不是一個小的利基市場,國際大廠有巨大的利益存在,他們已經策略性的用先發優勢建立了 『三關』堵住了跟隨的道路,後發而至的是一片焦土戈壁。因此,我們不得不採用全新的架構技術來實現發展和超越。」
展望可重構射頻前端的未來,李陽表示:「軟體定義或可重構正逐漸成為行業的趨勢,目前已有一些國際大廠做了類似的可重構產品,未來也會有越來越多的廠商進入這個領域,我們對此持開放和歡迎態度。可重構射頻前端架構的潛力還沒有得到充分發揮,慧智微希望與國際、國內射頻公司一起合作共贏,推動該技術路線的發展。」
最後,在被記者問到「走自己的路最困難的是什麼」時, 李陽表示: 「騏驥一躍,不能十步;駑馬十駕,功在不舍;鍥而舍之,朽木不折;鍥而不捨,金石可鏤。幾十年來,射頻前端行業的每一代頭部公司都是通過技術創新發展起來的,而創新最難的是堅持。堅持是很不容易的,是放下身段、咬緊牙關,單膝跪地、雙手沾泥,反覆接受著技術、產品、客戶的磨礪,一步一步向上挪。慧智微將繼續在這條艱難但正確的道路上堅持前行。慧智微能堅持下來,要感謝團隊、投資人和客戶持續的耐心、信任和支持。」
(校對/範蓉)