5G perdesi açılıyor Çin çipi, ABD ve Japonya'nın altı devini "el ele" alabilecek mi?
Yurtiçi iletişim endüstrisindeki "çekirdek eksikliği ve daha az ruh" gibi garip durumda, "şiddetli afet bölgelerinin" bazıları genel durumdan çok daha kötü koşullara tabidir.
RF ön uç yongalarında durum budur. 5G ana yongasında bile Çin'de yer kaplayan HiSilicon ve Ziguang Zhanrui gibi şirketler var, ancak RF ön uç pazarının% 90'ından fazlası yabancı şirketler tarafından kontrol ediliyor ve bu alandaki yerli şirketler "küçük sampanlar". .
Radyo frekansı çipi, cep telefonunun sinyal iletimini ve alımını doğrudan etkiler. Bu olmadan, telefon mobil ağa hiç bağlanamaz. Bir akıllı telefonda, güç amplifikatörleri (PA), filtreler, anten anahtarları, dupleksleyiciler ve düşük gürültülü amplifikatörler dahil olmak üzere radyo frekansı alıcı-vericisi ile anten arasındaki bir dizi bileşendir.
5G ile ilgili çipler açısından ise Apple kadar güçlü olsalar bile "takılıp kalmaktan" korkuyorlar. 25 Temmuz'da Apple, Intelin akıllı telefon modem işinin çoğunu 1 milyar dolara satın alacağını resmen duyurdu.
Satın alma, Apple'ın yalnızca Qualcomm'un donanımına güvenmek yerine kendi cep telefonları için kendi 5G modemini üreteceği anlamına geliyor.
(Kaynak: Apple web sitesi)
Öte yandan, yerli radyo frekansı yongasının, başkaları tarafından kontrol edilme durumunun acilen değiştirilmesi gerekiyor. Özellikle 5G döneminde RF front-end'in önemi daha da öne çıkacak. Araştırma enstitülerinin istatistiklerine göre, küresel cep telefonu RF ön uç pazarı 2023'te 35 milyar ABD dolarına ulaşacak. Gelecekteki RF modüllerinin ima ettiği iş fırsatları, cep telefonu ana yongalarınınkinden daha az değil.
Bu Çin-ABD teknoloji savaşında, RF yongalarının "boşluğu" şiddetli bir savaş alanı haline geldi. Eksiksiz ürün hatları olan iki büyük ABD RF yonga tedarikçisi olan Skyworks ve Qorvo ile karşılaştırıldığında, yerli tedarikçiler pazara yalnızca tek bir atılım noktasıyla girebilirler. , Her aile savaşa katılmak için bir giriş noktası bulur.
Bu, ilk aşamada bir strateji olabilir, ancak uzun vadede bu eksikliği telafi etmek için hala uzun bir yoldur.
Yerli RF çiplerinin kaderini kısıtlayın
4G tam Netcom cep telefonu için RF ön uç modülünün maliyetinin yaklaşık 10 ABD doları olduğu ve 2 ila 3 PA, 2 ila 4 anahtar çipi ve 6 ila 10 filtre dahil olmak üzere 10'dan fazla RF yongası içerdiği tahmin edilmektedir.Gelecekte 5G döneminde, RF ön uç modüllerinin maliyeti 4G çağına göre 3-5 kat artacak ve cep telefonlarının ana yongalarını aşma fırsatına sahip olacak ve içerdiği iş fırsatları ortada.
Ancak böylesine önemli bir alanda yerli işletmelerin düzeyindeki boşluk çok belirgindir. Mevcut bakış açısına göre, küresel RF ön uç pazarı oldukça yoğunlaşmış durumda.İlk dört üretici, Skyworks, Qorvo, Avago ve Murata küresel pazarın% 85'ini işgal ediyor ve hepsi Japon ve Amerikan şirketleri.
Şekil | RF ön uç çipinin şematik diyagramı (kaynak: ağ)
RF ön uç modülünde, güç amplifikatörünün PA yongası üzerindeki baskı yükü taşır. PA yongasının işlevi, iletilen sinyali yükseltmektir. En çok güç tüketen bileşendir. Cep telefonlarının frekans bandı artmaya devam ettikçe, PA sayısı da artar.Örneğin, 4G çok modlu çok frekanslı cep telefonları 5 ile 7 arasında PA çipleri gerektirir. 5G cep telefonlarında PA talebi 15'i geçecek.
PA yongasının, cep telefonları gibi kablosuz terminallerin iletişim mesafesini ve sinyal kalitesini belirlediği ve temel bant ana yongası dışında tüm iletişim sistemi yonga setinin en önemli parçası olduğu söylenebilir.
Araştırma kurumlarının istatistiklerine göre, PA yonga pazarının 2017'deki ölçeği yaklaşık 5 milyar dolardı ve 2023'te 7 milyar dolara ulaşması bekleniyor. RF ön uç modülünün bileşenleri arasında, PA yongasının çıkış değeri ikinci sırada yer alıyor.
Şu anda, küresel KA pazarının çoğu Skyworks (% 43), Qorvo (% 25), Broadcom (% 25) ve Murata (% 3) tarafından işgal edilmektedir. Bunların arasında Skyworks, Qorvo ve Broadcom IDM fabrikalarıdır. PA'ya gofret tasarım firmalarının yatırımı sonrasında PA gofret döküm modeli ortaya çıktı.
Proses teknolojisi açısından, PA RF çiplerinin üretimi gittikçe zorlaşmaktadır, bu nedenle pazara IDM üreticileri hakimdir. Şu anda, PA tarafından kullanılan işlem esas olarak galyum arsenit GaAs, ardından SOI, CMOS ve silikon germanyum SiGe'dir. Geçmişte, 4G PA'lar esas olarak galyum arsenit teknolojisini kullanıyordu ve 3G PA'lar her biri yaklaşık% 50 oranında galyum arsenit veya CMOS kullanıyordu.Gelecekte, 5G cep telefonu KA'larının galyum arsenit işleme teknolojisini sürdürmesi bekleniyor.
Figure | Qorvo'nun uygulama mühendisleri, 5G altyapısını dağıtmak için kullanılan Qorvo GaN güç amplifikatörlerini tanıtıyor. (Kaynak: Qorvo web sitesi)
Üst düzey KA'larda yerli üreticilerin eksikliği, bizi yaklaşan 5G rekabetinde bir yere koyuyor. Ancak RF ön uç modülünün bir diğer önemli bileşeni, filtre olan daha zorlu bir rekabet ortamıyla karşı karşıyadır.
2017'de yaklaşık 8 milyar ABD doları çıktı değeriyle RF ön uç modüllerindeki en büyük pazar ve 2023'te 22,5 milyar ABD dolarına ulaşacak. Satış verileri açısından bakıldığında, ABD ve Japon tedarikçiler filtre pazarını neredeyse tekeline almış durumda.
Yerli üreticiler için en kötü durum senaryosu, piyasadaki on milyarlarca dolar için endişelenmek ve diğerlerinin paralarını saymasını izlemektir.
Filtrenin işlevi, sinyallerin farklı frekanslarda birbirine karışmamasını sağlamak için gürültüyü filtrelemek ve sinyal girişimini bastırmaktır Cep telefonlarında halihazırda kullanılan ana akım filtreleri, yüzey akustik filtreleri (SAW) ve toplu akustik dalga filtrelerini (BAW) içerir.
SAW filtre pazarında, ilk beş üretici Murata (% 47), TDK (% 21), Taiyo Yuden (% 14), Skyworks (% 9) ve Qorvo'dur (% 4). Beş ana dalın toplam oranı% 95'e kadar çıkarak oligopolistik bir pazar oluşturuyor.
BAW filtreleri açısından, oligopol aslında daha ciddidir.İlk üçte Broadcom (% 87), Qorvo (% 8) ve Taiyo Yuden (% 3), toplamda% 98 ile.
Şu anda, uluslararası bir 4G cep telefonunun Wi-Fi, Bluetooth ve global navigasyon uydu sistemlerine ek olarak 15 frekans bandına kadar 2G, 3G ve 4G iletim ve alım kanallarını filtrelemesi gerekebilir. Bu şekilde, bir cep telefonu en çok 30 ila 40 filtre.
Gelecekte, her 5G cep telefonunun daha fazla filtre koyması gerekeceği için işler daha karmaşık hale gelebilir.
4G ve 5G iletişiminde kullanılan filtrelerin ağırlıklı olarak BAW filtreleri olması nedeniyle, 2G ve 3G'de kullanılan SAW'dan önemli bir teknoloji farkı olduğunu belirtmekte fayda var. Yerel tedarikçiler BAW pazarına başarılı bir şekilde giremezlerse, SAW pazarında daha ağır fiyat savaşı baskısıyla karşılaşabilirler.
Kısacası, genel olarak, RF front-end teknolojisi yabancı şirketler tarafından derinlemesine kontrol ediliyor ve pazarın% 90'ından fazlası yabancı şirketler tarafından tedarik ediliyor Günümüzde Çin'de nadiren bu kadar zayıf bir teknoloji alanı var.
Aynı zamanda, radyo frekansı çiplerinin teknolojik olarak yükseltilmesine giden yol daha inişli çıkışlı olacak. Bunun nedeni, cep telefonlarının daha fazla frekans bandını desteklemesi gerektiğidir, bu da doğrusal olarak RF ön uç tasarımının karmaşıklığını artırır ve genellikle bir inç kare içinde yüzlerce bileşeni barındırır.
Bir başka eşzamanlı eğilim, RF ön ucunun tasarımını daha zor hale getirdi. Uluslararası üne sahip pazar araştırma kuruluşu IHS, ince ve hafif cep telefonu tasarımının geliştirilmesiyle, gövde içindeki mevcut alanın, özellikle de anakart üzerindeki alanın gerçekten azaldığına dikkat çekti.
Bu nedenle, RF ön ucunun artan karmaşıklığına ve önemine rağmen, paradoks, anakartta bunun için giderek daha az yer kalmasıdır.
Bu tür bir utanç, yerel RF ön uç şirketleri tarafından derin bir şekilde deneyimlendi ve onlara daha az zaman ve alan bıraktı.
5G iş fırsatı kapsamında yerli üreticilerin stratejisi
5G iş fırsatlarının gelişiyle karşı karşıya kalan yerli cep telefonu RF çipleri altın bir çağ başlatabilir mi? Yerli oyuncuların stratejileri ve görüşleri nelerdir?
2019 Jiwei Semiconductor Zirvesi'ndeki "5G Yerli RF Çiplerinin Zorlukları ve Fırsatları" nda, birçok yerli RF yonga çaylakları görüşlerini ortaya koydu.
Guangzhou Huizhi Microelectronics, yeniden yapılandırılabilir bir RF çipidir. Yeniden yapılandırılabilir, cihazlarının yazılım aracılığıyla değiştirilebileceği ve farklı uygulama senaryolarının bu donanımı paylaşabileceği anlamına gelir. Huizhi Micro, 4G'den çok modlu ve çok frekanslı yongalar yapmaya başladı ve şimdi 5G Cipsler ve hücresel İnternet çipleri.
Huizhiwei CEO'su Li Yang, uluslararası endüstri devlerinin 1.000 kişilik ölçeğe sahip şirketler olduğuna ve ürün hattının gerçekten çok eksiksiz olduğuna dikkat çekti. 5G akıllı telefonlardan sonra RF teknolojisi çok karmaşık olacak ve filtreler önemli bir rol oynayacak. 5G Qualcomm'un çözümü hakkında 11 tane var ve MediaTekin planı yaklaşık 10, bunlardan 5'i iletiliyor ve 5'i alındı. Huizhiwei de aktarım bölümünü yapıyor, ancak sorun filtreyi nasıl çözeceğidir?
Li Yang ayrıca filtrelerin iki çözüm olduğunu analiz etti. Birincisi, UHP77 / 79 gibi bazı yeni frekanslara sahip olmak. Huizhiwei tarafından kullanılan mevcut filtre teknolojileri LTCC ve IPD'dir. LTCC'nin ortakları vardır ve IPD kendi başına tasarlanabilir, ancak uluslararası genel SAW ve BAW filtreleri kullanılmaz. Bununla birlikte, gelecekte BAW filtresine ihtiyaç duyulup duyulmayacağı net olmadığından, değişiklik için hala bazı olasılıklar vardır. Ayrıca, geleneksel 4G yeni frekans bandında neden sorun yok? TDD olduğu için TDD alındığında gönderilmez ve gönderildiğinde de alınmaz, bu yüzden tasarım o kadar katı değildir. Yukarıda belirtildiği gibi, 5G, teknolojiye yüksek oranda entegre edilmesi gereken çok sayıda radyo frekansı çipi gerektirir.
Li Yang, filtrelerin yurtdışı, Japon, Koreli ve yerli üreticiler de dahil olmak üzere bazı üreticilerle işbirliği yaptığını söyledi. Mevcut eğilim, 5G'nin değişmesiyle, bir cep telefonu üreticisinin orijinal olarak PA ve filtreleri ayrı olarak satın alması, ancak şimdi entegre olması ve iki dev Skyworks ve Qorvo'nun kendi ürettiği filtreler gibi hiç kimse filtreleri ayrı ayrı satın almıyor olmasıdır. Ayrıca ortak arıyorlar ve artık tek başlarına alıp satamıyorlar, bu nedenle onlarla işbirliğine dayalı ilişki kurmak artık eskisinden çok daha kolay, bu büyük bir değişiklik.
Beijing Zhongke Hantianxia, biri özellikle galyum arsenit güç amplifikatörleri ve CMOS güç amplifikatörleri için olmak üzere iki bölüm içeren RF çiplerine odaklanıyor. Bunların arasında, CMOS güç amplifikatörleri küresel sevkiyatlarda nispeten yüksektir ve ayda yaklaşık 30 milyon ~ 40 milyon gönderi, aynı zamanda galyum arsenit teknolojisine de büyük yatırımlar yapıyor.
Diğer bölüm, iki küçük yön içeren radyo frekansı SoC'dir, biri Bluetooth düşük enerjidir, diğeri ise özel bir protokole sahip standart olmayan bir 2.4 G alıcı-verici küçük SoC'dir.
Beijing Zhongke Hantianxia'nın genel müdürü Qian Yongxue, Çin'in kısa vadede ABD seviyesine tam olarak ulaşmasının imkansız olduğuna inanıyor.Skyworks ve Qorvo'nun her ikisinin de yılda 4 milyar ila 5 milyar net karı var. Net kârlarının onda birinden daha azı, kısa vadede bunu tamamen aşması neredeyse imkansızdır.
Resim | Skyworks ürün resmi (Kaynak: Skyworks web sitesi)
Qian Yongxue ayrıca şu anda yapılabilecek şeyin ithal ikamesi gerçekleştirmek olduğunu vurguladı.Yerel üreticiler en temel ürünleri sağlayabilir, böylece Amerika Birleşik Devletleri tamamen takılıp kalmaz. Ancak yerelleşme sürecinde yerli ve yabancı oyuncularla işbirliğinin güçlendirilmesi gerektiği vurgulanmalıdır.Kendini kapatmakla eşdeğer olan Çin-ABD anlaşmazlıkları nedeniyle uluslararası chipleri sadece yerli chiplerle bloke etmek mümkün değildir.
Gelecekte, yerel endüstri oyuncuları daha fazla gelişmek isterlerse, şirketin listelendikten sonra daha fazla sermayeye sahip olmasını beklemek zorunda kalabilirler ve daha sonra daha büyük şeyler yapmak ve birleşme ve devralmalar yapmak için daha büyük sermayeden yararlanmak için borsanın kaldıracını kullanmak zorunda kalabilirler. Özellikle denizaşırı şirket birleşmeleri ve satın almaları için çok sayıda fikri mülkiyet hakkı elde etmeyi içeren gerekli bir yoldur.
Ayrıca, Xiamen Kaiyuan Communication Technology Co., Ltd. temel olarak, BAW filtreleri, SAW filtreleri, gofret seviyesinde paketleme vb. Dahil olmak üzere gelişmiş RF filtreleri ile uğraşmaktadır. Bu filtre, 4G döneminden beri yaygın olarak kullanılmaktadır. 5G döneminde, bazılarının olduğu söyleniyor. Gelecekte, cep telefonları, filtre pazarında gelecekteki iş fırsatlarını öngörebilecek yaklaşık 100 filtre çıplak çip kullanabilir.Daha da önemlisi, yerelleştirme oranı artık çok düşük.
Shanghai Jiameixinxin Communication Technology Yönetim Kurulu Başkanı Ni Wenhai, akıllı telefonlarda gözden kaçan bir baş ağrısı yani anten olduğunu söyledi. 5G akıllı telefonlar söz konusu olduğunda anten daha çok baş ağrısına dönüşüyor. Carmax tarafından benimsenen stratejinin, anten tunerlerinin derinlemesine araştırılması ve geliştirilmesi için tek noktadan bir atılım olduğunu, anten tunerlerinin antene daha yakın olma ve entegre edilememe avantajına sahip olduğunu ve bu nedenle bu alanın yeni bir girişim olduğunu belirtti. Hayatta kalmak ve oynamak daha kolay.
Dezavantajı, küçük bir yerde, proses teknolojisi, dayanma gerilimi ve düşük empedans gereksinimleri de dahil olmak üzere teknik gereksinimlerin çok yüksek olmasıdır. Dolayısıyla bu teknik alanda cep telefonu müşterilerinin sıkıntılarını etkin bir şekilde çözmek için çaba gösterildikçe, aslında yabancı alternatif çiplerle fark seviyesi çok büyük olmayacaktır.
Ayrıca Ni Wenhai, çok sayıda 4G tam bantlı akıllı telefon varsa, 4-6 anten ayarlayıcısı olduğunu, çünkü önceden Apple cep telefonunun altında anten açıklığını sağlamak için boşluk olduğunu, ancak şimdi sıkıştırıldığını analiz etti. Cep telefonunun performansı ise Hassasiyet gerekiyorsa, bir anten tuneri şarttır. 5G akıllı telefonların ilk dalgası için 10-16 anten tuneri veya daha fazlasına ihtiyaç duyulabilir ve talep oldukça fazladır. Cep telefonu RF ön ucu, yerel şirketler için uygun, çok alt bölümlere ayrılmış bir alandır.Örneğin, RF anahtarları aslında nispeten basittir, PA'ya göre çok daha kolaydır. Zorluk kalite, işletim ve ölçekte yatar ve CMOS ile yapılır. Bu nedenle, yerli şirketler odaklanmalıdır. Çözmesi kolay teknoloji ve ardından teknolojinin üst düzeyine adım adım filtreler yapmak için birleştirin.
Buna ek olarak, yerli RF çip şirketleri küçük ve dağınıktırlar, ancak el ele vererek, entegre ederek ve iç alt pazar rekabetinden vazgeçerek uluslararası devlere meydan okuma fırsatına sahip olabilirler.
Qualcomm hepsini yemek istiyor, yerli şirketlerin hala şansı var mı?
Yerli RF yonga tedarikçilerinin karşılaştığı bir diğer zorluk, Qualcomm, MediaTek ve ana platformlar olan diğer büyük yonga şirketlerinin tüm RF ön ucu dahil olmak üzere genel çözümler üretmek istemesidir.
Bu tür zorluklarla ilgili olarak Li Yang, sektörler arası rekabetin her zaman var olduğunu söyledi. Qualcommun tavrı RF360tan beri açık. Şimdi 5G kendi ürünü. Platform şirketlerinin stratejileri var, ancak MediaTek daha açık görünüyor çünkü onlar Ayrıca Qualcomm ile karşılaştırılabilir teknik özelliklere sahip bir RF çip ortağına ihtiyaç duyar.
Dahası, Samsung ve HiSilicon gibi platformlar diğer bağımsız RF tedarikçileri için hala iyi fırsatlara sahiptir.En azından bu aşamada, piyasa RF çiplerini ana platformdan tamamen entegre etmeyecektir. Ürünleri Qualcomm gibi yabancı şirketlerden daha rekabetçi hale getirmek ve müşteriler için daha fazla değer yaratmak için, geliştirme için hala çok yer var.
Qian Yongxue, Qualcomm'un genel bir çözüm sunma konusunda en kararlı olduğunu söyledi.MediaTek'in o kadar güçlü bir kararlılığı yok.HiSilicon'ın da kendi çözümü var, ancak yedek lastiği çok büyük, bu yüzden hepsini yapmak imkansız. Dış kaynak kullanımı için bir miktar talep var. Qian Yongxue, yerli oyuncuların şu anda radyo frekansı çiplerinin ana savaş alanında olduğunu ve gelirlerinin yabancı şirketlerin net kârlarının onda birinden daha az olduğunu vurguladı.Gelecekteki çabalar ve birçok fırsat için hala çok yer var.
Şekil 2019 Jiwei Semiconductor Zirvesi'nde "5G Yerli RF Yongalarının Zorlukları ve Fırsatları" (Kaynak: DeepTech)
Xiamen Kaiyuan Communication Technology Co., Ltd.'nin başkanı Jia Bin, filtrelerin her platformda bazı özel indeks farklılıklarına sahip olabileceğini, ancak gereksinimlerin% 80'inden fazlasının benzer olduğunu söyledi; 5G döneminde sorun geliyor çünkü 5G'nin birçok anten ve taşıyıcı kümelenmesi var. , Bazı filtre özelliklerinin daha fazla yeni tasarımı içe aktarması gerekir.
Bu 5G iş fırsatları dalgası, yerli ikame için büyük bir fırsattır.Teknoloji savaşının "sıkışmış boynu" nedeniyle, birçok cep telefonu sistemi şirketi de yerli çipleri denemeye isteklidir ve toleransları büyük ölçüde artmıştır.
Ni Wenhai'nin görüşü, mevcut ticaret savaşının yerli çipler için bir dönüm noktası olduğu yönünde. Aslında, bazı yerli şirketlerin ürünleri iyi gidiyor, ancak birçok cep telefonu üreticisi yabancı çipleri kullanmaya alışkın ve bunları yerli çiplerle değiştirme riskini almak istemiyor. Ancak bu ticaret savaşı, herkesin ülkenin kendi çiplerine ihtiyacı olduğu gerçeğini görmesini sağladı. Çip ekosistemi.
Ni Wenhai, yerli tedarikçilerin insan kaynaklarından ve kaynaklarından yoksun olduğuna ve birçok açıdan yabancı şirketlerle eşleşemeyeceğine inanıyor.Cep telefonu üreticilerinin, büyümelerine yardımcı olmak için yerli şirketlere sipariş vermek için bazı özel kanallar veya özel cep telefonu modelleri vb. Sağlayabileceğini umuyor.
Jia Bin, birçok yerli sistem üreticisinin on yıllardır yabancı RF çiplerini benimsediğini ve çok fazla deneyim biriktirdiğini, yerli çip üreticilerinin tasarım ve işleme sırasında cihazların kalitesini kademeli olarak iyileştirmesine ve kalitesini test etmesine yardımcı olmayı umduğunu söyledi. .
Qian Yongxue ayrıca, büyük şirketlerin de büyük şirketler olarak sorumluluklarını yerine getirebileceklerini, yerel tedarik zincirini bilinçli bir şekilde eğitmeleri gerektiğini söyledi.Orta sınıf modeller gibi en az birkaç modelin yerli üreticiler tarafından test edilmesi gerektiğini söyledi. Güney Kore, Samsung'un küçük ve orta ölçekli üreticilere belirli bir yüzde sağlaması gerektiği gibi benzer bir yasal gerekliliğe sahiptir.Küçük yerel şirketler için, büyük müşterilerden platform desteği almak ve deneme yanılma için daha fazla tolerans sağlamak gerekir.
Yerli RF çiplerindeki büyük boşlukla karşılaştırıldığında, bu sektörde dökümhane üretimi için birçok seçenek vardır; Tayvan Fabrikası Wenmao, Hongjieke ve Xiamen Sanan Entegrasyonu gibi GaAs proses teknolojisine sahip dökümhaneler; SOI proses dökümhaneleri arasında Hua Hong Hongli, SMIC, GlobalFoundries, TowerJazz bulunur; CMOS proses dökümhaneleri TSMC, SMIC, UMC vb. İçerir; SiGe proses dökümhaneleri şunları içerir: GlobalFoundries, TowerJazz, vb.
Bu kez, 5G fırsatlarının katalizi ve teknolojik savaşın arka planı altında, yerli çip üreticilerinin yükselme şansı var, ancak bu yine de tek noktadan çığır açan bir savaş stratejisi.Gelecekte, yabancı savunma hattını aşmak için hala uzun bir mesafe var, ancak önümüzdeki iş fırsatları çok büyük. Yer kazanmak için adım adım şart.
Geçilecek yol çok uzun olabilir.
