屬于國產(chǎn)射頻芯片的時代宣告到來

　　十年奮進(jìn)一路歌，砥礪前行求突破。

　　歷經(jīng)十年，再回首，方知行已遠(yuǎn);雖坎坷，收獲已滿滿。屬于國產(chǎn)射頻前端芯片的時代，宣告到來!

　　無線的世界，無限的世界，射頻芯片因無線電而生，生活因無線通信而精彩。隨著無線通信應(yīng)用越來越廣泛，對射頻前端芯片的需求也越來越多;從5G手機(jī)到萬物互聯(lián)，射頻前端芯片伴隨左右。射頻前端芯片包括功率放大器(PA)，開關(guān)(switch)，低噪聲放大器(LNA)。

　　射頻前端芯片改變通信，通信改變生活。通信技術(shù)日新月異，從電報、固定電話、大哥大、BP機(jī)等再到移動電話的迅猛發(fā)展，從GSM、GPRS、CDMA、4G到5G等技術(shù)的不斷演進(jìn)，射頻前端芯片成就通信技術(shù)，也成就你我他的美好生活。

　　01、國產(chǎn)射頻芯片從2G走到5G

　　寫此文章，向致力于中國射頻前端芯片發(fā)展的產(chǎn)業(yè)人和投資人表示最誠摯的敬意。作為模擬芯片皇冠上的明珠，射頻前端芯片技術(shù)難度高，研發(fā)時間長，尤其是射頻PA技術(shù)，長時間被國外所壟斷。曾幾何時，中國射頻前端芯片研發(fā)人才幾乎一片空白，國內(nèi)資本對射頻前端芯片沒有概念，也沒有興趣。中國射頻前端芯片在艱難中一步一步走來，成為國產(chǎn)芯片中最好的典范。

　　通過十幾年的奮斗與堅持，國產(chǎn)射頻前端芯片從2G走到了5G;在技術(shù)上，從落后國外廠商到齊頭并進(jìn)，讓中國射頻前端芯片從此有了信心。

　　· 2G時代

　　中國移動在1995年正式開通GSM網(wǎng)絡(luò)，2G通訊時代開始。

　　直到2004年，銳迪科(RDA)成立才開啟國產(chǎn)射頻2G PA設(shè)計，也是國產(chǎn)射頻前端芯片零的突破。銳迪科也成為了中國射頻前端芯片的黃埔軍校。

　　2G時代，國產(chǎn)手機(jī)品牌有天語手機(jī)、CECT手機(jī)、首信手機(jī)、夏新手機(jī)、波導(dǎo)手機(jī)、TCL手機(jī)、科健手機(jī)等等。2007年，天語手機(jī)在中國手機(jī)市場僅次于諾基亞，作為天語手機(jī)公司的董事長榮秀麗在2007年被評為 “中國手機(jī)20年風(fēng)云人物”，2008年以42億元財富值位列《胡潤IT富豪榜》第11位。

　　· 3G時代

　　2008年第四季中國發(fā)放3G牌照，發(fā)放的3張3G牌照采用三個不同標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)電信業(yè)重組方案，3G牌照的發(fā)放方式是：新中國移動獲得TD-SCDMA牌照，新中國電信獲得CDMA2000牌照，中國聯(lián)通獲得WCDMA牌照。

　　2010年6月，無錫中普微電子有限公司由兩位海歸回國創(chuàng)立，創(chuàng)始人曾工作于美國知名射頻芯片公司RFMD，推出了國內(nèi)第一顆量產(chǎn)3G PA產(chǎn)品，中普微通過3G PA產(chǎn)品在2014年實現(xiàn)銷售額近一億元，成為國內(nèi)當(dāng)時最大的射頻芯片公司。后來，很多射頻前端芯片研發(fā)人才從這里走出。

　　同樣是2010年6月，唯捷創(chuàng)芯在天津成立，主要研發(fā)中心放在上海。投資人是天語手機(jī)公司的董事長榮秀麗，也是唯捷創(chuàng)芯的最大股東和實控人。早些年前，手機(jī)行業(yè)每年都面臨射頻PA緊缺，主要供應(yīng)商為美國公司RFMD和Skyworks。做過手機(jī)的人都知道射頻前端芯片的重要性，因此榮總投資了當(dāng)時資本市場并不看好的射頻前端芯片賽道，專注于2G，TD-SCDMA，WCDMA射頻PA芯片設(shè)計研發(fā)。

　　· 4G時代

　　2013年11月，中國移動正式發(fā)售4G手機(jī);距離在2010年的美國無線通信展上，HTC正式宣布其第一款4G手機(jī)——HTC Evo 4G，已經(jīng)是3年以后。

　　2011年11月，慧智微電子有限公司在廣州成立，研發(fā)中心放在廣州和上海。慧智微采用自主技術(shù)的可重構(gòu)架構(gòu)設(shè)計射頻前端，開創(chuàng)了技術(shù)創(chuàng)新的先河。

　　2012年8月，江蘇卓勝微在無錫成立，通過射頻開關(guān)和LNA正式進(jìn)入到射頻前端芯片領(lǐng)域。

　　2012年9月，昂瑞微的前身貴州中科漢天下電子有限公司成立，早期主要從事COMS射頻功率放大器(PA)和MEMS射頻濾波器/雙工器的研發(fā)，后面進(jìn)入到砷化鎵射頻PA研發(fā)。

　　2015年5月，飛驤科技由上市公司國民技術(shù)有限公司無線射頻事業(yè)部拆分而獨立出來，成立深圳飛驤科技有限公司，正式成為一家專注射頻前端芯片和解決方案的公司。

　　2017年4月，銳石創(chuàng)芯在深圳成立。創(chuàng)始人從美國Skyworks歸來，從事4G射頻PA研發(fā)。

　　據(jù)當(dāng)時的行業(yè)統(tǒng)計，2017年中國射頻前端芯片銷售額僅20億左右，約占中國市場的10%，僅占全球市場的4%。濾波器作為無源器件不在此統(tǒng)計范圍，國產(chǎn)濾波器占有率不到1%。

　　· 5G時代

　　2019年10月31日，三大運(yùn)營商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上線5G商用套餐。2020年是中國5G元年，也是全球5G元年。同年，國產(chǎn)5G射頻PA正式進(jìn)入市場。

　　國產(chǎn)2G PA晚了國外近十年，國產(chǎn)3G PA比國外廠商晚6年，國產(chǎn)4G PA比國外廠商晚5年，而國產(chǎn)5G PA幾乎與國外廠商同年推出。

　　2019年，慧智微第一個推出國產(chǎn)5G UHB 高集成模組，2020年3月，搭載慧智微5G PA模組的首批OPPO K7x手機(jī)批量出貨。

　　2021年，唯捷創(chuàng)芯、昂瑞微、飛驤科技的Sub-3GHz分立Phase5N PA陸續(xù)在品牌手機(jī)上量產(chǎn)出貨。

　　02、國產(chǎn)射頻芯片從性能走到可靠性

　　一顆成熟的芯片需要走過三個階段：性能、一致性、可靠性。

　　國產(chǎn)芯片從性能追趕國外芯片開始，再到追求一致性，最后到芯片可靠性，可靠性是質(zhì)量管理體系的一個重要部分。

　　可靠性更可以理解為產(chǎn)品在規(guī)定環(huán)境、規(guī)定時間內(nèi)的性能保持能力。性能與強(qiáng)度在使用過程中會慢慢降低，并且出現(xiàn)不可靠的問題，所以可靠性通過數(shù)理統(tǒng)計原理預(yù)測壽命與故障，從而倒逼來控制質(zhì)量。

　　一顆IC芯片，除了設(shè)計，流片，封裝測試外，量產(chǎn)前需要做可靠性驗證。正常完成一批可靠性實驗需要至少兩個月的時間，需要測試3批次的可靠性才算將產(chǎn)品可靠性驗證完成。因此，可靠性測試也是一項耗時耗財?shù)拇蠊こ�，也是芯片質(zhì)量保障中不可或缺的部分。

　　可靠性(Reliability)是對產(chǎn)品耐久力的測量, 典型的IC產(chǎn)品的生命周期可以用一條浴缸曲線(Bathtub Curve)來表示。

　　如上圖示意, 集成電路的失效原因大致分為三個階段：

　　· Region (I) 被稱為早夭期(Infancy period), 這個階段產(chǎn)品的失效率快速下降，造成失效的原因在于IC設(shè)計和生產(chǎn)過程中的缺陷;

　　· Region (II) 被稱為使用期(Useful life period), 這個階段產(chǎn)品的失效率保持穩(wěn)定，失效的原因往往是隨機(jī)的，比如溫度變化等等;

　　· Region (III) 被稱為磨耗期(Wear-Out period) 這個階段產(chǎn)品的失效率會快速升高，失效的原因就是產(chǎn)品的長期使用所造成的老化等。

　　射頻前端芯片產(chǎn)品集成度越高，通過可靠性測試難度也越大，對設(shè)計、晶圓和封裝的要求就越高，但國產(chǎn)射頻前端芯片就這樣一個產(chǎn)品接著一個產(chǎn)品地走過來了。

　　隨著2014年MTK定義了phase2的射頻前端架構(gòu)，GSM PA和天線開關(guān)SP16T被整合為TX Module， H/M/L三個頻段的線性PA被整合為MMMB(multiple mode multiple band) PA。

　　2015年市場對載波聚合(CA)有需求，MTK推出phase3方案，將TX Module的SP16T變成DP18T開關(guān)，同時將MMMB PA一分為二，一個Low Band，一個Middle/High Band。

　　2017年，市場對手機(jī)全面屏有需求。TX Module和MMMB PA的輸出功率進(jìn)行提高，被業(yè)界稱為phase5方案。

　　2020年，MTK推出Phase7Lite方案，在Sub-3GHz中，把主集的LNA整合到PAMiD里面，有了Low L-PAMiD和MH L-PAMiD，另外搭配n41 PAMiF。

　　性能只是射頻芯片產(chǎn)品的第一步，一致性可以通過測試來把控，可靠性才是終極目標(biāo)。在國內(nèi)手機(jī)行業(yè)，華為和OPPO對可靠性的要求是最高的，甚至高過三星手機(jī)。華為和OPPO有完整的可靠性測試實驗室和測試設(shè)備，也有專門的第三方測試機(jī)構(gòu)配合。多年前，行業(yè)客戶就有一個不成文的參考，只要華為和OPPO已經(jīng)采用的芯片，就可以直接導(dǎo)入供應(yīng)鏈。

　　國產(chǎn)射頻5G PA，慧智微是第一家打入OPPO供應(yīng)鏈的。在OPPO的射頻前端芯片供應(yīng)鏈里，國產(chǎn)射頻芯片還有卓勝微和唯捷創(chuàng)芯。

　　國產(chǎn)射頻前端芯片就是在國內(nèi)手機(jī)大客戶的高標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)要求下成長起來的，也和國產(chǎn)手機(jī)公司提供國產(chǎn)芯片機(jī)會與支持分不開的。

　　03、國產(chǎn)射頻芯片從配角走到主角

　　今年，國產(chǎn)射頻前端芯片將從2017年的銷售額20億元成長到120億元以上，已經(jīng)從配角成為了主角。接下來，國產(chǎn)射頻前端芯片還會快速成長，未來5年，國產(chǎn)射頻前端射頻芯片銷售額將超過300億。不用十年，國產(chǎn)射頻前端芯片將成為全球主導(dǎo)者。

　　· 從規(guī)模上

　　據(jù)市場消息，卓勝微預(yù)計在9月份發(fā)布5G NR PA模組，正式加入國產(chǎn)5G PA行列。射頻PA是射頻前端芯片的主導(dǎo)者和技術(shù)制高點，卓勝微加入國產(chǎn)5G PA行列，從規(guī)模上加強(qiáng)了國產(chǎn)射頻芯片的實力。至此，國產(chǎn)射頻芯片從資金實力、研發(fā)人員數(shù)量、研發(fā)投入上與國外的差距越來越小。

　　國產(chǎn)射頻芯片公司的規(guī)模在快速成長，先看卓勝微2021年上半年業(yè)績報告，實現(xiàn)營業(yè)收入23.59億元，同比增長136.48%;凈利潤為10.14億元，同比增長187.37%。整體毛利率57.63%，較去年同期提高4.99%。預(yù)計全年營業(yè)收入約50億元，現(xiàn)在市值1300億，這個市值與美國Skyworks和Qorvo相當(dāng)。

　　再看唯捷創(chuàng)芯，在科創(chuàng)板已經(jīng)完成上市輔導(dǎo)，不久將正式上市。通過4G PA和5G NR PA產(chǎn)品，唯捷創(chuàng)芯在市場上有了很好的收獲，預(yù)計2021年營業(yè)收入將突破30億元，接近40億。

　　最后談一下慧智微，根據(jù)企查查消息透露，7月份國家集成電路產(chǎn)業(yè)資金二期投資了廣州慧智微電子有限公司，隨著國家隊的加持以及慧智微營收大幅上升，僅次于唯捷創(chuàng)芯，公司實力大增。公司規(guī)模從過去的幾十人到現(xiàn)在的幾百人，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展�；壑俏⑸鲜袟l件已經(jīng)具備。

　　在未來2年。中國至少會有5家國產(chǎn)射頻PA上市公司。其市值和規(guī)�？偤停瑢⒊蔀槭澜绲谝�。

　　· 從技術(shù)上

　　技術(shù)是芯片的根本，規(guī)模是芯片技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。國產(chǎn)射頻芯片的發(fā)展和超越，要落實到技術(shù)和研發(fā)人才上。

　　中國芯片，不一定是中國技術(shù)，很多國產(chǎn)芯片的IP來自國外公司。芯片是一個全球化的合作產(chǎn)物，各自的技術(shù)匯合有助于芯片技術(shù)和芯片產(chǎn)品的快速發(fā)展。

　　中國射頻芯片，一定是中國技術(shù)。國產(chǎn)射頻芯片的IP都是自己開發(fā)的，一個技術(shù)接著一個技術(shù)的攻破，一個難點接著一個難點的解決，靠著研發(fā)人員不斷流片和迭代，中國射頻芯片技術(shù)的發(fā)展是用時間和努力換來的。

　　從2G到5G，射頻芯片技術(shù)越來越難，射頻芯片產(chǎn)品越來越復(fù)雜，經(jīng)歷了10多年，終于在5G時代迎頭趕上。做射頻芯片，要學(xué)會和時間做朋友。

　　談到技術(shù)，我不得不舉例慧智微。5G UHB頻段的L-PAMiF集成度最高，也是最具挑戰(zhàn)的5G PA模組，非�？简炆漕l芯片公司的綜合設(shè)計能力�；壑俏⑹菄鴥�(nèi)第一家量產(chǎn)5G頻段射頻前端集成收發(fā)模組L-PAMiF，產(chǎn)品覆蓋5G UHB 新頻段n77/78/79頻段，被OPPO和三星手機(jī)所采用。

　　慧智微之所以取得成功，能夠在5G時代更快速地推出射頻前端產(chǎn)品，能夠追平國外廠家推出產(chǎn)品的速度，是主動策略思考和自主技術(shù)創(chuàng)新路線的結(jié)果。

　　· 從產(chǎn)品上

　　2G、3G過去了，2G PA和3G PA已經(jīng)是國產(chǎn)射頻芯片公司的天下。

　　4G正在成為過去式，不管4G成為過去還是選擇留下，4G PA已經(jīng)被國產(chǎn)射頻芯片公司所主導(dǎo)。

　　5G正在來臨，國產(chǎn)射頻芯片公司與國外射頻芯片公司將在5G PA產(chǎn)品上一決高下。可以從5G手機(jī)射頻前端方案來分析國產(chǎn)5G PA產(chǎn)品競爭力。有2種方案：

　　1.高端方案：采用L-PAMiD和UHB L-PAMiF

　　2.經(jīng)濟(jì)方案：Sub-3GHz采用分立方案， phase2+phase5N PA+UHB L-PAMiF

　　L-PAMiD又分為Low L-PAMiD和MH L-PAMiD，這個產(chǎn)品目前國外廠家走在前面，除此之外，經(jīng)濟(jì)方案中的產(chǎn)品，國產(chǎn)射頻芯片完全可以替代，而且在品牌手機(jī)客戶端已經(jīng)逐漸替代。

　　實際上，成本導(dǎo)向的手機(jī)方案更傾向于第2種方案，器件選擇的自由度高，成本上更有吸引力。如果這種趨勢沒有改變，那么國產(chǎn)射頻芯片已經(jīng)成為名副其實的主角。

　　04、寫在最后

　　屬于國產(chǎn)射頻芯片的時代已經(jīng)到來，但射頻芯片大豐收的日子還遠(yuǎn)沒有到來。

　　國產(chǎn)射頻芯片企業(yè)找到了舞臺，也看到了希望，然而更殘酷的競爭和市場洗禮在等待著每個國產(chǎn)射頻芯片企業(yè)。淬煉之后，便是強(qiáng)大。

　　春天已來，夏天會在，秋天將更燦爛。