射频前端(RFFE)作为模拟芯片这顶皇冠上的“明珠”,如今随着5G技术的全面铺开,全球的市场格局正在发生悄然变化。
5G技术推动射频前端量价齐升,产业链有望迎来新的发展机遇。祥和启源认为,5G技术的快速普及以及国内广阔的物联网市场,国内射频前端芯片厂商有望迎来重大发展机遇。在射频前端芯片这个“隐秘角落”,尽管大部分市场份额被美日厂商把控,但局势正在改变,国产厂商在一步步发力。我们坚信,从完全依赖国际厂商转变为完全国产化,未来会有更多类似飞骧科技的企业产生,改变行业格局指日可待!
5G技术推动射频前端量价齐升
手机的三大核心芯片是主芯片(套片)、存储芯片和射频前端芯片。作为无线通讯的技术关键,射频前端的技术创新是推动无线连接发展的核心引擎。在联网设备大规模增长趋势下,射频前端是成长最快、最确定的方向之一。
射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。
随着5G时代的来临,现在已经形成的初步共识认为,5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一,因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。5G时代射频前端需要支持的频段数量大幅增加,同时高频段信号处理难度增加导致系统射频器件的性能要求大幅提高,载波聚合及MIMO技术等新应用要求各射频器件进行相应的技术更新。因此,使得5G射频前端芯片架构日趋复杂,数量和价值量较4G预计显著提升。
由于5G的信号频段大幅增加,因此需要组成部件的数量也急剧增多,同时5G通讯设备还需要向下兼容4G与3G等通信制式,所需要的部件更加庞大。据研究统计,每增加一个频段就需要增加1个PA,1个双工器,1一个射频开关以及2个滤波器。2G支持4个频段,3G支持6个频段,4G达到20个,而5G则达到80个。
组件的急剧增加也让成本快速上升,据Yole数据测算,Sub-6GHz智能手机射频前端成本将达32美元,毫米波的射频前端成本将增至38美元以上,而4G时代仅为15.3美元,这也不怪乎高通将5G射频前端视作下一个大生意。
把目光转向国内市场,在4G及以前通信技术的射频前端中,国内厂商与国际大厂差距较大,但5G技术的快速普及以及国内广阔的物联网市场,让国内厂商看到了国产替代的机会。
市场规模
射频前端行业行业壁垒比较高,外来者很难进入,需要的资金量比较高,芯片生产模式由IDM模式到IDM模式、Fabless模式,Fabless模式占比逐年增加。
射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来,随着移动终端功能的逐渐完善,手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。根据Gartner统计,包含手机、平板电脑、超极本等在内的移动终端的出货量从2012年的22亿台增长至2017年的23亿台,预计未来保持稳定。
根据QYResearch 的数据,2016年至 2021 年,全球射频前端市场规模从125.67亿美元增长至 204.59 亿美元,预计至 2027年,市场规模将达370.27亿美元,2021至2027年的复合增长率为10.39%。
此外,根据Yole对2020~2025年全球不同通信制式对应的手机射频前端市场规模的预测,3G/4G 射频前端市场预计会保持当前规模,5G、Wi-Fi6 射频前端市场规模将保持快速增长,其中 5G(Sub 6GHz)、5G毫米波射频前端市场规模复合增速分别为 41%、48%,Wi-Fi6 连接芯片市场规模复合增速达到13%,5G将成为射频前端市场增速最快的通信方式。
射频前端行业变革迫在眉睫
射频前端电路需要适应更高的载波频率、更宽的通信带宽,更高更有效率和高线性度的信号功率输出,自身需要升级以适应5G的变化,在整体结构、材质以及器件数量方面都需要大量的革新,射频前端将是5G极具挑战、又至关重要的领域,行业变革迫在眉睫。
射频前端器件中,尤其以滤波器行业毛利率很高,但是由于国内厂商技术不够,所以市场基本被日系厂商垄断。目前射频前端芯片市场主要被Skyworks、Qorvo、博通、村田等几大国际巨头垄断,国内自给率较低。随着以华为、小米等为代表的国内手机终端厂商全球市场份额的提升,对于上游供应链的把控和“国产替代”需求将为国内射频前端芯片厂商提供试用平台。射频前端芯片投入相对较小、工艺制程也相对简单,有利于国内厂商重点突破。
前景广阔的5G赛道,吸引着国内外射频厂商的不断涌入,行业竞争不断加剧。在4G PA这块,国内有唯捷创芯、展锐、汉天下、飞骧科技等。国内SAW滤波器厂商主要有55所、26所、无锡好达,BAW滤波器国内厂商有天津诺思。在射频开关方面,国内有卓胜微、展锐、韦尔股份、德清华莹等。
作为5G射频芯片先行者之一飞骧科技,在2015年诞生于中国的“创新之都”深圳,由清华大学毕业且曾就职于国民技术无线射频产品事业部的龙华先生带头成立,成立时间比5G商用牌照发放的时间要早四年。成立后第三年,中国移动便与飞骧科技等全球20家终端产业共同启动“5G终端先行者计划”。
2020年6月飞骧科技正式发布一套完整的5G射频前端方案,实现了两个第一:第一套完整支持所有5G频段的国产射频前端解决方案和第一套采用国产工艺实现5G性能的射频前端模块。FX6779 / FX6777 / FX6728 / FX6727等产品进行组合,可以完整满足Sub-6GHz频段1T4R、2T4R等方式的任意5G NR应用;在Sub-3GHz频段,FX6241和FX5627H可以覆盖所有频段,同时组合满足EN-DC应用需求;6种5G开关全面覆盖所有5G开关应用场景,并能提供低于2us的极速切换速度。
飞骧科技的5G产品完全基于自主研发的发明专利和专有技术,这项完整支持所有5G评断的国产射频前端解决方案也可以认为填补了国内的空白。从完全依赖国际厂商,到完全国产化,飞骧科技可谓帮助企业走出了这重要的一步。
飞骧科技5G模组主要产品具体介绍如下:
10月10日,飞骧科技科创板IPO上市申请正式获受理,上交所也已于当日披露飞骧科技的招股说明书。
飞骧科技冲刺科创板上市,并计划通过公开募资的方式,加大射频芯片及模组的技术研发投入,进行现有产品的迭代升级,扩大4G/5G产品的生产规模,并开展5G毫米波技术、Wi-Fi6e/7 等前沿技术的研究。招股书显示,此次飞骧科技拟公开发行不超过13417.59万股,大约募集15.22亿元资金。
5G时代,智能手机射频前端需要处理的频段数量大幅增加,所需元器件数量随之增加;加上高频段信号对滤波器、PA等射频前端元器件性能的要求也更高,这些导致了射频前端设计复杂度的提升,也带来了射频前端价值量的提升,产业链有望迎来新的发展机遇。祥和启源认为,5G技术的快速普及以及国内广阔的物联网市场,国内射频前端芯片厂商有望迎来重大发展机遇。在射频前端芯片这个“隐秘角落”,尽管大部分市场份额被美日厂商把控,但局势正在改变,国产厂商在一步步发力。我们坚信,从完全依赖国际厂商转变为完全国产化,未来会有更多类似飞骧科技的企业产生,改变行业格局指日可待!
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