射頻王者之爭誰能笑到最後?

作者 : 邵樂峰,EE Times China

縱觀全球射頻前端晶片市場,幾乎被Qorvo、Skyworks、Broadcom三大美國射頻公司所壟斷,三大巨頭,各有千秋,憑藉各自的射頻產品在該領域一爭高下。

射頻晶片被稱為「類比晶片皇冠上的明珠」,其重要性不言而喻。隨著5G加速實踐,新通訊時代大幕開啟,行動通訊、物聯網終端數量顯著增加,射頻前端晶片作為行動終端通訊系統的核心元件迎來精彩時刻。

根據QYR Electronics Research Center統計,從2011~2018年全球射頻前端市場規模以年複合成長率13.10%的速度增長,2018年達149.10億美元。到2023年,射頻前端的市場規模將可望突破350億美元,年複合成長率預計將達到16%。縱觀全球射頻前端晶片市場,幾乎被Qorvo、Skyworks、Broadcom三大美國射頻公司所壟斷,三大巨頭,各有千秋,憑藉各自的射頻產品在該領域一爭高下。

Qorvo的進階之路

在射頻領域,特別是手機射頻前端,Qorvo是當之無愧的巨頭。得益於射頻MD和TriQuint過去在射頻領域的積累,繼承了這兩家公司經驗的Qorvo過去幾年裡在包括基地台、手機和物聯網在內的無線市場佔領了一席之地。Qorvo是2015年由射頻MD和TriQuint合併而來,射頻MD曾經是全球領先的高性能射頻元件和化合物半導體技術的設計者和製造商,其產品可實現全球行動性、蜂巢手機、無線基礎設施、無線區域網路(WLAN)、CATV/寬頻,以及航太和國防市場提供增強的連接,並支援先進的功能。TriQuint的產品組合包括開關和放大器產品,以及適用於各種無線與網路基礎設備應用的射頻濾波器,如表面聲波(SAW)、溫度補償表面聲波(TC-SAW)和體聲波(BAW)濾波器。

 

 

兩者的合併結合雙方的互補產品組合,完成了Qorvo在天線控制解決方案、功率放大器晶片、濾波器和射頻開關的全產業線佈局。

Qorvo的成立正值5G研發初期,5G相較4G/3G而言,擁有高速率、低延遲和高頻率等特性,這為射頻前端帶來了更大的挑戰。首先,目前每個國家和地區使用了不同的5G頻段,同時源於5G的高資料速率特性,不僅需要手機支援更多的頻段,還要搭配更多的天線,這就推動了多頻段載波聚合和MIMO等技術的導入,從而引發了對射頻的新要求,而Qorvo的BAW和SAW濾波器、砷化鎵功率放大器、SOI天線調諧器和開關解決方案可以滿足行動端的多樣化需求。

其次,從基地台端來看,5G網路頻段主要分為Sub-6GHz和毫米波兩大範圍,與以往的網路制式相比,有很大的提升。對射頻元件也提出了更高的要求,GaN元件源於具有高功率、低功耗、小尺寸,且能有效節省PCB空間的特性,將GaN元件應用到毫米波5G基地台成為了開發者的選擇。

 

 

射頻元件和技術使Qorvo近幾年的業績表現優異,不僅如此,國防、Wi-Fi 6和物聯網的廣泛需求也為Qorvo的業績帶來了非常大的貢獻。近幾年的收購案,不僅拓寬了Qorvo的產品線,更加增強了Qorvo的射頻實力。

2016年,Qorvo宣佈收購領先的超低功耗、短距射頻通訊技術公司Green Peak。這家針對智慧家庭資料通訊和物聯網提供豐富的半導體產品和軟體技術的公司,曾是全球公認的IEEE 802.15.4和ZigBee市場領導者之一,此次收購讓Qorvo得以擴展射頻解決方案和系統單晶片(SoC),為其在智慧家庭、物聯網等領域的快速發展提供了強有力的支援。

2019年10月,Qorvo收購了高性能射頻MEMS天線調諧應用技術供應商Cavendish Kinetics。Qorvo曾是Cavendish Kinetics的主要戰略投資者,後者開發的射頻MEMS產品被用於在低、中和高頻段調諧智慧型手機的主天線和分集天線,從而帶來更強的訊號和更高的資料速率。

隨後,Qorvo又完成了對Custom MMIC的收購。Custom MMIC是一家在射頻和微波MMIC領域,它的加入增強了Qorvo在國防和航空航太領域的砷化鎵和GaN射頻產品方面的實力。在人們都熟悉了Qorvo這個射頻方案提供者角色的時候,2019年4月,Qorvo宣佈收購專注智慧馬達驅動解決方案供應商Active-Semi,引起了業界廣泛關注,其目標是物聯網裝置的電源市場。

Active-Semi之所以能吸引Qorvo原因之一在於,電源管理在Qorvo所專注的IDP (包括5G基地台、國防主動相控陣列、汽車和物聯網)市場的營收貢獻將會越來越多。而Active-Semi能夠為客戶提供高整合度、高性價比、高精準度和小尺寸的電源解決方案。Qorvo與Active-Semi的結合可有效結合電源管理、PAC與射頻,利用電源賦予射頻生命,從而提供業界更高效和更高品質的方案。此外,Active-Semi的加入,除了物聯網以外,還為5G、工業、資料中心和汽車市場帶來了新的機會。

透過收購開拓新領域的又一案例,即2020年收購Decawave。Decawave主要專注於研發提供超寬頻(UWB)無線技術的低功耗晶片,該公司的脈衝無線電UWB技術可實現精確到幾公分的定位服務,且延遲極低。在蘋果進入該市場之後,UWB的關注度持續高漲,而行動裝置是Qorvo營收來源很重要的一部分,因此Decawave的加入成為Qorvo快速進入UWB領域的有效方式。此外,UBW技術與物聯網技術結合,相信也會迸發出更大的影響力。

射頻巨頭間的較量

半導體界的併購案並不少見,射頻界的另一巨頭Broadcom也是由Avago收購原來的Broadcom後改名而來。現在Broadcom的無線射頻業務是前身Avago的原始業務之一,主要透過薄膜聲波諧振器(FBAR)產生濾波效果,讓無線訊號更加穩定,主要應用在iPhone在內智慧型手機產品,借此強化無線網路訊號連接效率。

與一直走穩紮穩打路線的Qorvo不同,2019年底Broadcom有消息傳出要出售其射頻部門,引發了業界各種猜測。Broadcom出售的射頻部門屬於無線業務的一部分,其中的核心業務之一就是BAW濾波器,BAW濾波器主要用於高階手機,該業務最高曾經佔據將近90%的市場份額,幾乎處於壟斷地位。如今5G手機中的頻段越來越多,頻率越來越高,BAW濾波器市佔也逐步提高,但是源於其製程複雜,成品良率低,目前在全球技術較成熟的主要是Broadcom和Qorvo兩家公司,合計佔比達95%左右。但目前Qorvo在BAW濾波器方面取得了重大突破,市場佔比大幅上升,據資料顯示,2019年Qorvo的BAW濾波器市場佔比已經逐漸接近Broadcom,這也或將成為射頻晶片業務在Broadcom邊緣化的原因。據悉,如今Broadcom的重心已開始由半導體轉向利潤更高的軟體,並且已在軟體業務領域展開了大規模的收購。

相較於Qorvo和Broadcom,Skyworks鮮少進行收購,可謂一直在單打獨鬥。Skyworks成立於1962年,致力開發用於射頻和行動通訊系統的半導體公司,Skyworks的主要營收來自前端射頻模組,在手機射頻前端市場,其功率放大器和濾波器分別佔據33%和53%,尤其在手機功率放大器領域,佔據40%以上市場份額,是市場的龍頭。但是在BAW濾波器方面幾乎沒有份額,未來手機射頻前端整合度越來越高,Skyworks仍然需補齊濾波器,而Broadcom有意剝離的射頻業務,不知Skyworks會否心動。

Skyworks的產品大部分銷售給蘋果,同時也是多家中國本土手機廠商的射頻供應商,可以說掌控著全球高端射頻晶片市場。與Qorvo不同的是,Skyworks銷售額的增長大多依靠公司產品線的高效營運和內生增長而非併購。目前其營收來源最大的消費地區為美國,第二大消費地區則是中國大陸,而中國手機市場近些年的飛速發展,為Skyworks帶來了巨大商機。此外,曾有市場認為,Skyworks將會是5G時代的主要受益者,其擁有的4G/5G SmallCell和Massive-MIMO基地台解決方案,將在未來非行動端5G業務中發揮潛力。

結語

縱觀全球的射頻晶片市場,幾乎被Qorvo、Skyworks、Broadcom三大射頻晶片公司壟斷,如今Broadcom有意剝離射頻業務,Skyworks的單打獨鬥狀態,相比之下,Qorvo已經積極佈局物聯網市場。同時,5G建設也將進入智慧物聯應用領域,物聯網在人工智慧和5G的加持下,將會成為下一個被業界普遍看好的新興產業,而這或將會導致射頻市場重新洗牌,至於誰將成為射頻領域的領先玩家,不久的將來或將會出現答案。

本文原登於EE Times China

 

 

 

 

 

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論