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【芯版图】射频前端芯片迎5G风口,“缺芯”困境难成国产化良药

来源:爱集微

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04-23 11:46

【编者按】芯版图:盘点各省/市/园区半导体产业布局情况,探究企业技术/项目布局等。

集微网消息,芯片缺货的影响仍然在持续。手机等移动智能终端作为半导体芯片用量最大的市场之一,无疑受到强烈冲击。

此前小米中国区总裁卢伟冰在个人微博上表示:今年芯片缺货,不是缺,而是极缺。这一句话,恰如其分地概括了2021年手机市场的缺芯窘况。

事实上,随着缺芯潮进一步蔓延,受到波及的也不仅局限于主芯片。realme副总裁徐起曾进一步表示,今年供应链整体的缺货情况,除了主芯片之外,小料也都缺,包括像电源类和射频类。

凡是接入移动互联网的设备均需要射频前端芯片,而在5G浪潮之下,射频前端芯片市场逐步攀升,所面临的缺货状况也因此更加突出。

“5G+缺芯”双因素,射频芯片迎来缺货潮

伴随5G发展,射频芯片市场一直在持续增长。据Yole数据,2018年全球移动终端射频前端市场规模为150亿美元,预计2025年有望达到258亿美元,7年CAGR达到8%。

华西证券认为,每一次通信制式升级,都是射频芯片价值量提升的机遇。2G手机射频前端芯片价值量为3美元,3G手机上升到8美元,高端4G手机为18美元,而5G手机射频芯片价值量达到25至30美元。

今年3月5G手机出货量高增长,也成为射频芯片市场放量增加的佐证。

中国信通院最新数据显示,3月国内5G手机出货量2749.8万部,占同期手机出货量的76.2%。

2021年,5G手机出货量稳步增长是大概率事件。

中国移动3月10日发布的白皮书预计,2021年中国国内市场手机销量将超过3.5亿部,其中5G手机超过2.8亿部,中国移动网内5G手机销量将超过2亿部。

IDC(国际数据公司)预测,2021年5G手机价格将继续下滑。随着5G手机在中国市场继续渗透,2021年全国有40%的手机用户将切换为5G手机。

疫情爆发后,全球加快5G建设,加上人们居家办公、远程教学,以及线上娱乐等上网需求大增,对网速要求也更高,相关终端厂商纷纷提前布局高速网络硬件设备,掀起一轮网通设备“换机潮”。

5G同时对于设备性能和功率效率提出了更高的要求,特别是在基站端,基站数量和单个基站成本双双上涨,这也会带来市场需求的巨大增长。

据台媒日前引述供应链消息称,网通设备的关键元件都缺货,主芯片尤其缺,博通交期长达50周,部分芯片更长达一年以上。联发科、瑞昱交期也拉长至20-30周。

在2020年底,卓胜微也发布公告称,受新冠疫情及国际政治形势的影响,国内外原材料市场竞争加剧,晶圆产能稀缺,手机终端厂商主要配件的供应均受到不同程度影响,而手机所需的完整器件配套将直接影响客户对公司产品的需求和采购。同时,5G通信技术的商业化落地带来新一轮的换机潮,消费者需求不断提升,这导致手机终端厂商的主要配件采购变得更为紧张。

缺货、涨价,向产业链上游企业延伸

去年12月即有消息指出,受惠5G手机渗透率拉升,以及WiFi应用日趋普及,射频前端关键元件低温共烧陶瓷(LTCC)供需缺口持续扩大。供应链透露,华新科交付经销商LTCC产品最新报价调升三成,经销商现货市场更大涨五成。

封测厂颀邦在去年也已指出,驱动IC及射频前端IC封测需求逼近满载。

麦捷科技去年12月在互动平台也表示,公司一体电感及射频滤波器现有产线的产能利用率和产销率较高,接近满产满销。

成本上涨驱动下,2月8日,中国芯片设计龙头企业紫光展锐宣布,因原材料价格上涨,供应产能持续紧张,消费电子产品线的价格整体上调10-20%。而紫光展锐旗下产品包括移动通信中央处理器、基带芯片,AI芯片、射频前端芯片,射频芯片等各类通信、计算及控制芯片。

或许受此影响,多家公司开始向产业链上游延伸,或试图加强备货能力。

射频器件厂商迦美信芯近日宣布完成1亿元B+轮融资,根据迦美信芯消息,该次融资所得的部分资金将用于封测厂的专门设备投入,以保证客户的射频芯片用量。同时资金也将用于保证晶圆和封测厂的产能。

在今年3月,5G射频芯片研发商地芯科技宣布完成近1亿元人民币A轮融资。地芯科技联合创始人吴瑞砾表示,本轮融资一方面将用于扩充研发、销售、运营以及客户支持团队,另一方面将用来加强备货。

2020年5月底,卓胜微宣布一份定增预案,拟募资30亿元,投向研发及产业化高端射频滤波器芯片及模组、5G通信基站射频器件,与晶圆代工厂合作建立生产线。2020年11月28日,卓胜微还宣布对外投资8亿元在无锡建设半导体产业化生产基地,其中包括SAW滤波器晶圆生产和射频模组封装测试生产线的建设。

专注于高性能射频前端领域的芯佰特此前在接受集微网采访时也表示,面对当前芯片缺货问题,芯佰特将积极配合客户需求积极备货,缓解客户的供应压力。一方面芯佰特会紧密跟进客户需求,做好市场需求量的预估;另一方面从晶圆到封测做好充分的预警机制,最大程度避免缺货。

国产替代前景广阔,国内厂商奋起直追

然而,另一个层面上看,“芯片短缺”背后蕴藏机遇,国产射频器件有望进入黄金期。

作为5G通信系统的重要组成部分,射频前端器件国产替代需求迫切,这就给国内相关厂商提供了极大的发展机遇。国内厂商如果能抓住这一机遇,同时借助资本市场的力量,将能有力推动国产滤波器等射频前端器件快速进入国产替代时刻。

目前来看,国产替代是大势所趋。然而,芯佰特董事长兼总经理张海涛也向集微网表示,产品的竞争力是一个公司发展的核心,只有做出有竞争力、更高品质的产品,才能在国产芯片市场中脱颖而出。

面对5G这一命题,许多国产厂商也积极交出答卷。以至晟微电子为例,该公司目前布局了三大业务线,产品线主要为以5G基站通信产品为主。至晟微电子多款产品通过基站设备验证并量产,此类产品竞争对手为世界领先企业。

芯佰特5G微基站PA/LNA/SW和UWB射频前端产品也已成功导入客户端,并量产、出货。其中芯佰特在微基站市场进入国内领先行列。

4G到5G的演进过程中,射频器件的复杂度逐渐提升,国产射频器件替代空间大,但同时困难也大。结合多方观点来看,从国际竞争力来讲,国内的射频设计水平还处在中低端。

慧智微相关人员对集微网表示,缺芯问题下,对国产射频厂商是个机会。不过在公开市场上,都是公开竞争国产厂商需要经历与国际厂商相同的验证,才能获得相应的机会。甚至国内厂商作为新的供应商导入,验证的会更为苛刻及严格。并且,还需要国内厂商有足够的交付能力及质量控制能力。在以上验证未通过下,无论缺货多么严重,都是不会“转单”国产射频厂商的。

目前,射频前端市场集中程度较高,基本为头部四大厂商垄断,为Broadcom(博通)、Skyworks(思佳讯)、Murata(村田)和Qorvo(科沃)。

射频器件包括射频开关和LNA,射频PA,滤波器,天线Tuner和毫米波FEM等。数据表明,滤波器和PA是射频器件的重头戏。

手机频段持续增加,PA的数量也随之增加。4G多模多频手机所需PA芯片5-7颗,预计5G时代手机内的PA或多达16颗。当前PA市场主要被IDM巨头垄断,前三大厂商Skyworks(思佳讯)、Qorvo(科沃)、Broadcom(博通)合计占有超90%的市场份额。

而传统SAW滤波器市场的主要供应商为Murata(村田)、TDK、太阳诱电等几家日本厂商。

相关业内人士对集微网表示,目前国内厂商和Skyworks(思佳讯)、Qorvo(科沃)的差距在于前端模组,国内这块还不全,另外国内PA方面,在2G 、3G 、4G领域都已站稳脚跟,在5G领域也有取得一定成绩;同时在滤波器方面,国内厂商也取得了一定突破。

此外,业内人士表示,国内目前无论PA、 还是国产滤波器、开关,都是出于过度竞争的状态,价格雪崩。竞争也导致人才分散、不集中,公司相互竞争,人才和技术优势不能很好的形成合力。

从技术角度来看,随着5G商业化不断提升,射频前端国产化在技术上也会面临相关挑战,慧智微向集微网表示,随着集成度不断提高,例如,对于5G Sub-6GHz收发模组,当前射频前端模组一般集成一路PA及一路LNA,未来射频前端模组中将在封装尺寸不变的前提下,将另一路LNA及SRS开关等模块集成进来,对设计的挑战更大。此外,伴随5G放量,对交付能力和交付质量提出更高要求。

综合来看,巨大的市场刺激可以成为国产化难得的突破契机,但也需要在器件设计和工艺方面都有深厚积累,需要本土企业在技术上进行更长周期和更大资金投入的累积。(校对/若冰)

责编: 若冰

小如

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