慧智微CEO李陽:5G時代,國產(chǎn)射頻芯片怎樣破局
近期,隨著5G牌照的相繼頒發(fā),5G即將迎來大規(guī)模商用。
在5G即將到來的大背景下,5G的通信標(biāo)準(zhǔn)更是在驅(qū)動著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場,尤其是“射頻前端芯片”。但“射頻前端”這個作為芯片四大之一的領(lǐng)域,目前中國所占的市場份額僅僅達(dá)到了2%。
然而,從另一個角度來看,5G時代對國內(nèi)射頻前端公司來說也是個難得的機遇。5G市場的快速放量,給國內(nèi)射頻前端公司帶來了新的市場機會。
在新的市場機會面前,國產(chǎn)射頻芯片該如何破局,找到自己的出路?近日,在2019未來論壇·南京峰會上,慧智微電子創(chuàng)始人兼CEO李陽以“5G推動射頻芯片發(fā)展”為主題,著重介紹了當(dāng)前射頻芯片的市場前景以及未來發(fā)展要面臨的關(guān)卡,更為重要的是,他還給國產(chǎn)射頻芯片的發(fā)展指出了一條明路。
射頻芯片市場廣闊
李陽認(rèn)為,與“爆發(fā)型”需求芯片不同,射頻芯片屬于“長跑型”芯片。
他提到,一方面,通信標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場。在演進(jìn)的過程中,標(biāo)準(zhǔn)從4G向5G變化時,很多芯片都會出新的規(guī)格,比如AP或者是SOC芯片、內(nèi)存芯片、射頻芯片等。其他芯片只是規(guī)格升級,數(shù)量不會變化不同,而射頻前端在協(xié)議演進(jìn)中,會是×N疊加的過程,因為要支持多種協(xié)議,并且有多頻多模的問題。在這個過程中,無論是PA、天線還是濾波器,射頻的器件數(shù)目在快速增加,這推動了市場的增長。當(dāng)前,通信協(xié)議演進(jìn)到5G,射頻芯片更會是直接受益者。
另一方面,在芯片4000多億美元的市場當(dāng)中,前四大市場大概是內(nèi)存、桌面和服務(wù)器處理器,移動處理器還有射頻前端。射頻前端也是四大市場之一,而且在過去十年中一直以兩位數(shù)的比率在成長,實際上從3G到5G移動終端數(shù)目并沒有非常大的增加,但是同一個終端里所用的射頻的路數(shù)在快速增加,這推動了它不斷地高速成長。
在移動終端市場,中國廠商基本上占有了半壁以上的江山,對應(yīng)移動終端相關(guān)的芯片市場,應(yīng)用處理器和基帶市場,大陸和臺灣基本上接近40%的數(shù)量,比60%略少,這還是一個合理的分布。但是射頻前端,面對的是同樣的移動終端市場,前幾名找不到中國公司,而是Skyworks、Qorvo、Broadcom等美國公司為主,日本公司占一部分。大陸+臺灣其實只占到2%。
這不禁讓人疑惑,為何射頻芯片有如此廣闊的市場,國內(nèi)廠商所占的份額卻如此低,造成一種“別人吃肉我們只能喝湯”的局面?李陽接著給我們解開了這個疑惑。
發(fā)展射頻芯片面臨三大關(guān)卡
面對這樣一個價值千億人民幣、每年以兩位數(shù)在增長的市場,國外廠商必然要想方設(shè)法地守住這塊肥肉。
李陽提到,具體來說,國外龍頭企業(yè)主要設(shè)置了三大關(guān)卡來阻擋后來者。
一是性能關(guān)。射頻前端的市場當(dāng)前主要的工藝是砷化鎵(GaAs),這個工藝在20年前開始走向成熟,并持續(xù)主導(dǎo)了這個行業(yè)將近20年的時間。這20年,實際上主要的進(jìn)步是在外延層上的進(jìn)步,而在工藝節(jié)點本質(zhì)上的進(jìn)步并不多。第二個行業(yè)的特點是沒有辦法通過仿真的方法獲得好的結(jié)果,這里需要大量的經(jīng)驗積累。這兩個因素導(dǎo)致結(jié)果就是,這個行業(yè)在技術(shù)上的積累效應(yīng)很明顯。
這導(dǎo)致這個行業(yè)形成領(lǐng)先地位的廠商有很強的馬太效應(yīng),它有很好的技術(shù)積累,有成規(guī)模的技術(shù)團(tuán)隊,大量的工程師都是20年經(jīng)驗的、10年經(jīng)驗的,這使他們的產(chǎn)品面向新的客戶需求時,可以做得又快又好。
二是成本關(guān)。在射頻前端領(lǐng)域,因為用的是特殊工藝,規(guī)模和成本關(guān)系大于標(biāo)準(zhǔn)工藝,所以廠商間的成本差別是蠻大的。目前來看,大體上當(dāng)前無論是大陸還是臺灣企業(yè),和行業(yè)的龍頭企業(yè)比起來,同樣的設(shè)計成本差別都超過20%。國際龍頭企業(yè)就可以采取這樣的策略,如果這個國際廠商自己運營的成本在整個的銷售額當(dāng)中是20%以下,那實際上他把毛利降到30%依然有10%的凈利,但是由于對競爭者來講,規(guī)模差了20%,同時由于品牌的原因差了15%,當(dāng)國際大廠把毛利率降了30%的時候其實新的競爭者是無利可圖的,這就是成本關(guān)要過的關(guān)口。
三是專利關(guān)。這個行業(yè)的龍頭企業(yè),每一家都是幾千項的專利,并且他們又有20年的積累,而這個領(lǐng)域在技術(shù)上根本變革不多,這樣他們在射頻前端設(shè)計的各個角落基本上完成了封鎖。
這就是國外廠商壓制新的競爭對手的方式。
國產(chǎn)射頻芯片廠商如何破局?
面對三重大關(guān)卡,國內(nèi)廠商是否就沒有出路了?這20年的差距是否就永遠(yuǎn)無法追趕?
在李陽看來,國內(nèi)廠商是可以闖過這三關(guān)的,并且還給國內(nèi)廠商指出了一條明路。
“我們認(rèn)為同樣的技術(shù)架構(gòu)和工藝下突破三關(guān)非常難,因此我們做了一個不同的架構(gòu),可重構(gòu)架構(gòu),采用不同工藝,通過技術(shù)創(chuàng)新來過這三關(guān)?!崩铌栒f到。
首先,他先著重介紹了可重構(gòu)架構(gòu)是什么,可重構(gòu)如何做的問題。
可重構(gòu)架構(gòu)是什么樣的東西?傳統(tǒng)的方案基本上是分立的方法,就是不同的頻段,不同的模式組合就要用不同的器件。但這個顯然在移動終端越做越小的情況下是面積放不下的。為解決這個問題大家開始做寬帶,盡量使器件覆蓋寬一點的頻段,少采用一些射頻器件。但是頻帶越寬,性能越差,這樣帶寬到了一定程度就沒辦法用了,所有要多用幾套器件復(fù)用不同頻段,而后封裝在一起,這種技術(shù)叫寬帶共封。不過還是高成本、大尺寸、性能比較弱,而且功能是固定的。
可重構(gòu)的做法是什么呢?就是用軟件的方式來定義硬件,這個硬件同一時間只是覆蓋一個頻段,其他頻段通過軟件調(diào)諧的方式來實現(xiàn)。通過這種方式可以獲得比較低的成本、比較小的尺寸、性能就可以優(yōu)化、功能可以升級。
回到“過三關(guān)”的問題,慧智微是如何嘗試來過這三關(guān)的?性能關(guān)的做法也是換道超車,如果還是做與國際大廠相同的砷化鎵HBT,性能關(guān)很難突破。我們換了一個賽道,用可重構(gòu)的方式設(shè)計射頻前端,用軟件來優(yōu)化硬件,突破了性能關(guān)。并且,利用軟件定義硬件的方式,減少了硬件通路,從技術(shù)上減少硬件成本,在規(guī)模起步階段,就可以突破成本關(guān)。對于最后一關(guān)專利關(guān),我們較為核心的基礎(chǔ)專利2013年、2014年已經(jīng)獲得授權(quán),這個領(lǐng)域慧智微電子是第一家,我們專利關(guān)也可以突破。
面對通信行業(yè)這個持續(xù)演進(jìn)的市場,國內(nèi)射頻芯片廠商還是有很大的機會的。正如李陽所說,“這種市場的贏家不僅僅在于你是否是第一個,而在于你是否有持續(xù)演進(jìn)的核心競爭力?!倍谶@個過程中,國產(chǎn)射頻廠商需要以創(chuàng)新的技術(shù)突破性能、成本和專利壁壘。