10月28日-29日，中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院主辦的第十五屆“中國(guó)芯”集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)暨“中國(guó)芯”優(yōu)秀產(chǎn)品征集結(jié)果發(fā)布儀式在青山湖科技城召開(kāi)。恰逢“中國(guó)芯”大會(huì)十五周年，本次“中國(guó)芯”優(yōu)秀產(chǎn)品評(píng)審專(zhuān)家也祭出了最強(qiáng)陣容，包括清華大學(xué)教授、國(guó)家核高基專(zhuān)項(xiàng)總師魏少軍擔(dān)任評(píng)審專(zhuān)家組組長(zhǎng)、北京華大九天軟件有限公司董事長(zhǎng)劉偉平等18位行業(yè)專(zhuān)家。

值得一提的是，“年度重大創(chuàng)新突破產(chǎn)品”獎(jiǎng)是2018年度集成電路產(chǎn)業(yè)促進(jìn)大會(huì)的新增獎(jiǎng)項(xiàng)，用來(lái)表彰在本年度取得重大創(chuàng)新突破、填補(bǔ)國(guó)產(chǎn)空白、代表我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最高水平、具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的芯片產(chǎn)品。慧智微電子全集成5G 新頻段射頻前端n77/79雙頻集成收發(fā)模組（L-PAMiF）S55255從246款參評(píng)產(chǎn)品中脫穎而出，榮獲了這一最重量級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)。

作為國(guó)內(nèi)首家、國(guó)際第二家量產(chǎn)的5G射頻前端集成方案，S55255系列產(chǎn)品在2019年12月份完成驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，已完成MTK、高通、展銳三大5G平臺(tái)的適配及測(cè)試。今年3月起，已經(jīng)陸續(xù)有搭載慧智微S55255的頭部客戶(hù)實(shí)現(xiàn)5G手機(jī)大規(guī)模出貨。目前，已有包括國(guó)際一線手機(jī)廠商項(xiàng)目在內(nèi)的近20個(gè)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)Design in和Design win。

射頻前端市場(chǎng)趨勢(shì)和S55255的重大突破

射頻前端（RFFE）芯片主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)在不同頻率下的收發(fā)，包括射頻功率放大器（PA）、射頻低噪聲放大器（LNA）、射頻開(kāi)關(guān)、濾波器、雙工器等。目前射頻前端芯片主要應(yīng)用于手機(jī)和通訊模塊市場(chǎng)、WiFi路由器市場(chǎng)和通訊基站市場(chǎng)等。隨著通信技術(shù)演進(jìn)到5G時(shí)代，頻率提升、頻寬增加已經(jīng)是顯而易見(jiàn)的趨勢(shì)，使得射頻器件重要性愈發(fā)凸顯。

從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，一方面，全球5G網(wǎng)絡(luò)新增30余個(gè)頻段，新增頻段帶來(lái)增量射頻需求，導(dǎo)致單個(gè)終端中射頻前端芯片的數(shù)量不斷上升，單部手機(jī)射頻價(jià)值量大幅擴(kuò)張。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，4G高端旗艦機(jī)型射頻價(jià)值量為28美金，5G旗艦機(jī)型價(jià)值量增加至40美金。在基站側(cè)，5G基站采用Massive MIMO及小基站，基站數(shù)量和單個(gè)基站射頻價(jià)值量雙增。可見(jiàn)進(jìn)入5G后，基站和移動(dòng)終端將全面迎來(lái)射頻價(jià)值量提升。

另一方面，作為射頻前端芯片市場(chǎng)主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)力的移動(dòng)終端市場(chǎng)規(guī)模仍在不斷擴(kuò)大。這又表現(xiàn)在幾個(gè)方面，首先作為主流的4G/5G移動(dòng)終端中，智能手機(jī)占比最大，這部分高端市場(chǎng)中單個(gè)終端射頻前端用量不斷增加；其次入門(mén)及中端智能機(jī)市場(chǎng)仍將占據(jù)絕大比例的智能機(jī)市場(chǎng)出貨，年出貨量超過(guò)13億部，在這部分大規(guī)模的中低端市場(chǎng)，單個(gè)終端中射頻前端用量約為10美金。因此總體來(lái)看，射頻前端市場(chǎng)每年超過(guò)百億美金規(guī)模，并將持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)Yole預(yù)估，2018年～2025年全球射頻前端的市場(chǎng)規(guī)模將由150億美元成長(zhǎng)至258億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率高達(dá)8%。

從技術(shù)趨勢(shì)來(lái)看，射頻前端集成化、模塊化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，但是射頻前端各類(lèi)器件獨(dú)立制作相對(duì)容易，一旦要整合成單一芯片，廠商就要具備強(qiáng)大的射頻設(shè)計(jì)能力。5G移動(dòng)終端需要支持具有大帶寬的新頻段以及MIMO技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)超高數(shù)據(jù)率，這使射頻實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度大幅增加，高集成模組化可以使5G射頻前端更好的處理干擾，大幅度減少射頻模塊的PCB面積占比，縮短終端射頻設(shè)計(jì)周期。全集成5G新頻段（Sub-6G）射頻前端收發(fā)模組則是實(shí)現(xiàn)高速率和器件小型化的關(guān)鍵核心芯片，代表行業(yè)技術(shù)最前沿水平。

洞察到行業(yè)趨勢(shì)和市場(chǎng)需求，成立于2011年的射頻前端領(lǐng)先企業(yè)慧智微，很早就開(kāi)始布局5G射頻前端模組，基于自主創(chuàng)新和深厚的技術(shù)積累，于2019年底成功推出并量產(chǎn)國(guó)內(nèi)首顆多頻全集成射頻前端收發(fā)模組S55255，實(shí)現(xiàn)了高集成模組化的重大創(chuàng)新突破。同時(shí)期，全球僅有美國(guó)射頻巨頭Skyworks量產(chǎn)了同類(lèi)產(chǎn)品。

S55255基于慧智微AgiFEM5G?可重構(gòu)射頻前端平臺(tái)開(kāi)發(fā)，多項(xiàng)性能指標(biāo)明顯優(yōu)于其他競(jìng)爭(zhēng)方案，在與國(guó)際大廠同期量產(chǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了以下幾大重要技術(shù)突破：

第一，全集成化，實(shí)現(xiàn)PA、LNA、濾波器、開(kāi)關(guān)集成化模組。

S55255內(nèi)部集成了PA、LNA、濾波器及開(kāi)關(guān)模塊，并且集成n77/79兩射頻通路。其中集成了濾波器，可滿(mǎn)足苛刻的帶外抑制需求，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的EN-DC場(chǎng)景和WiFi共存。4G LTE方案中常用的是PAM和PAMiD，分別對(duì)應(yīng)高性?xún)r(jià)比方案和高集成度方案，而n77/n79雙頻L-PAMiF是目前5G NR集成度最高的商用芯片之一。

第二，多頻段，支持5G n77/79新頻段，大帶寬、高功率。

n77/n79頻段作為5G全球部署的主力頻段，載波頻率范圍從3.3GHz至4.9GHz，兩個(gè)頻段的總帶寬達(dá)到1500MHz。更大的帶寬帶來(lái)速度的提升，但同時(shí)也對(duì)芯片設(shè)計(jì)帶來(lái)了功率、帶寬、散熱等方面的挑戰(zhàn)。S55255通過(guò)自有技術(shù)專(zhuān)利的可重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)n77/79射頻前端，支持n77/79雙頻，支持PC2高功率，滿(mǎn)足終端HPUE功率需求。

第三，完善自主供應(yīng)鏈，助力國(guó)內(nèi)5G終端市場(chǎng)發(fā)展。

S55255的推出，突破了此前市場(chǎng)上僅有一家美國(guó)公司能夠提供n77/n79雙頻L-PAMiF的限制，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)核心技術(shù)突破，完善了自主供應(yīng)鏈，滿(mǎn)足了行業(yè)內(nèi)對(duì)關(guān)鍵射頻前端芯片的需求，為5G手機(jī)終端廠商帶來(lái)更多的選擇。

值得一提的是，慧智微的5G射頻前端可提供完整5G解決方案，而不僅僅是單顆芯片。據(jù)介紹，為了推動(dòng)5G射頻前端兼容性，慧智微的可重構(gòu)5G射頻前端方案AgiFEM5G?基于通用方案Phase2（LTE）和Phase7（5G NR）的管腳進(jìn)行設(shè)計(jì)，3GHz以下頻段采用成熟的MMMB + TxM方案（Phase2兼容）；5G新頻段（Sub-6GHz）采用高集成度的雙頻n77/n79 L-PAMiF + L-FEM方案（Phase7兼容） ，集成LNA/PA/濾波器/SRS切換開(kāi)關(guān)。

這樣設(shè)計(jì)的好處是，4G部分供應(yīng)鏈沿用，可保證成本與供應(yīng)，并保持4G部分性能，不因EN-DC、HPUE特性影響性能；5G部分則采用小型化集成方案，Phase7主流pin腳。4G/5G射頻通路之間分開(kāi)，EN-DC無(wú)干擾。

去年12月完成驗(yàn)證并宣布量產(chǎn)后，此方案在三大5G平臺(tái)均已完成適配、校準(zhǔn)及高低溫性能測(cè)試，今年3月起已陸續(xù)有搭載慧智微S55255的頭部客戶(hù)5G手機(jī)規(guī)模量產(chǎn)出貨。目前已有包括國(guó)際一線手機(jī)廠商項(xiàng)目在內(nèi)近20個(gè)項(xiàng)目的Design in和Design win。

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)5G手機(jī)出貨將達(dá)1.5億部，全球5G手機(jī)出貨達(dá)2.5億部；2021年，中國(guó)與全球手機(jī)出貨將分別達(dá)到2.5億及4億部。憑借著上述重要的技術(shù)創(chuàng)新，慧智微以國(guó)內(nèi)第一、全球第二家完成5G射頻前端整體解決方案并具備批量生產(chǎn)能力的供應(yīng)商姿態(tài)，全力支持國(guó)內(nèi)5G快速部署，幫助客戶(hù)5G產(chǎn)品領(lǐng)先。

國(guó)產(chǎn)射頻芯片不僅僅是替代，也可與國(guó)際巨頭齊頭并進(jìn)

盡管射頻前端市場(chǎng)蓬勃發(fā)展，但是良好的前景吸引了諸多企業(yè)試圖進(jìn)入這一領(lǐng)域，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。更關(guān)鍵的是，射頻前端擁有百億美元級(jí)的市場(chǎng)規(guī)模，但是Skyworks、Qorvo、博通、高通以及Murata這幾家廠商合計(jì)占據(jù)了近87%的市場(chǎng)份額，全球前十名中也沒(méi)有國(guó)內(nèi)廠商，這個(gè)領(lǐng)域可以說(shuō)基本沒(méi)有發(fā)言權(quán)。

受中美貿(mào)易沖突和華為事件的影響，2020年射頻前端領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)替代成為備受行業(yè)關(guān)注的關(guān)鍵領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)射頻產(chǎn)業(yè)迎來(lái)大發(fā)展的絕佳機(jī)遇。但是我們也要警惕，不要陷入國(guó)產(chǎn)僅僅只為“替代”的陷阱。

觀察國(guó)內(nèi)射頻前端產(chǎn)業(yè)，大部分規(guī)模出貨廠商尤其是PA廠商，仍在2G/3G市場(chǎng)和4G單頻市場(chǎng)聚集，僅有部分規(guī)模出貨廠商面向4G/5G多頻多模高階通信制式。對(duì)國(guó)產(chǎn)射頻前端廠商而言，面臨著性能、成本、專(zhuān)利三座“大山”。

在性能方面，如果只是基于對(duì)國(guó)際廠商的技術(shù)跟隨和仿制，很難在性能競(jìng)爭(zhēng)中獲勝；在成本方面，國(guó)際廠商的規(guī)模效應(yīng)、IDM生產(chǎn)方式、品牌效應(yīng)，使得國(guó)際廠商對(duì)國(guó)內(nèi)廠商有35%的利潤(rùn)優(yōu)勢(shì)，如果國(guó)際廠商將毛利率控制在35%以?xún)?nèi)，國(guó)際廠商將無(wú)利可圖；在專(zhuān)利方面，國(guó)際廠商發(fā)力早，具備二十年以上的基礎(chǔ)專(zhuān)利積累，豎起了堅(jiān)固的護(hù)城河。

例如在4G時(shí)代，國(guó)際射頻巨頭廠商主導(dǎo)了方案演進(jìn)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)做的快、做的好、成本低，并建立起了技術(shù)性能、成本、專(zhuān)利三道關(guān)卡。進(jìn)入5G時(shí)代后，他們將再次依靠系統(tǒng)化集成、系統(tǒng)化方案，建立起更高的技術(shù)壁壘。因此，如果國(guó)產(chǎn)射頻前端廠商僅僅局限于低端的“替代”，很難再在新的通信時(shí)代找到立足之地。然而若采用與國(guó)外廠商相同的工藝架構(gòu)，則無(wú)法“過(guò)三關(guān)”，唯有通過(guò)技術(shù)路線變革，規(guī)避原有專(zhuān)利，才有希望“斬六將”。

慧智微從成立之初，就致力于開(kāi)辟新的道路，自主研發(fā)出有基礎(chǔ)專(zhuān)利的射頻前端可重構(gòu)技術(shù)，在全球率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破及規(guī)模商用，使射頻前端器件可以通過(guò)軟件配置實(shí)現(xiàn)不同頻段、模式、制式和場(chǎng)景下的復(fù)用，取得性能、成本、尺寸優(yōu)化，幫助客戶(hù)化繁為簡(jiǎn)、與時(shí)俱進(jìn)。

在推出此次“年度重大創(chuàng)新突破產(chǎn)品”5G技術(shù)之前，慧智微基于可重構(gòu)射頻前端平臺(tái)AgiPAM ?設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的4G多頻多模產(chǎn)品，已經(jīng)累計(jì)出貨超過(guò)1億片，產(chǎn)品一致性和供貨能力得到了檢驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)2018/2019年全球可重構(gòu)射頻前端出貨第一，4G Phase2射頻前端出貨全球第四。公司在4G方面扎實(shí)的技術(shù)積累，和批量的產(chǎn)品驗(yàn)證，也極大地幫助了5G產(chǎn)品的快速實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)前瞻的技術(shù)預(yù)研、基于近十年技術(shù)積累，和自主的技術(shù)架構(gòu)工藝創(chuàng)新，慧智微成功在5G時(shí)代突破國(guó)際巨頭壟斷下的三道大關(guān)。從跟隨到主導(dǎo)芯片定義，從國(guó)產(chǎn)替代到齊頭并進(jìn)，與產(chǎn)業(yè)鏈一起推動(dòng)5G在中國(guó)乃至全球的發(fā)展，而S55255系列，正是萬(wàn)里長(zhǎng)征開(kāi)始的第一步！
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