在国内通信行业“缺芯缺魂”的尴尬局面下，一些“重灾区”的情况远比一般情况差。射频前端芯片就是这种情况。即使在5G主芯片上，毕竟海思、紫光展锐等国产企业占据一席之地；但90%以上的射频前端市场被国外企业控制，国内企业在该领域是“小舢板”。.射频芯片直接影响手机的信号发射和接收。没有它，手机根本无法连接到移动网络。在智能手机中，它是射频收发器和天线之间的一系列组件，主要包括功率放大器（PA）、滤波器、天线开关、双工器和低噪声放大器。在5G相关芯片方面，即便再厉害如苹果，也怕被“卡”。7月25日，苹果正式宣布以10亿美元收购英特尔大部分智能手机调制解调器（调制解调器）业务。此次收购意味着苹果将为其手机生产自己的5G调制解调器，而不是完全依赖高通的硬件。（来源：苹果官网）另一方面，国产射频芯片受制于人，急需换新。尤其是5G时代，射频前端的重要性将更加凸显。据研究机构统计，2023年全球手机射频前端市场规模将达到350亿美元，未来射频模组蕴含的商机不亚于手机主芯片。在这场中美科技大战中，射频芯片的“空白”成了惨烈的战场。与美国两大射频芯片供应商Skyworks和Qorvo产品线完备相比，国内供应商只能采取单点突破的方式进入市场，每个家庭都找到一个切入点参与战斗。这或许是初期的一种策略，但从长远来看，要弥补这一短板还有很长的路要走。据估算，一台4G全网通手机的射频前端模块成本在10美元左右，包含10多颗射频芯片，其中功率放大器2-3颗，开关芯片2-4颗，滤波芯片6-10颗。未来5G时代，射频前端模块的成本将比4G时代增加3-5倍，有可能超过手机主芯片。其中蕴含的商机不言而喻。然而，在如此重要的领域，国内企业的水平差距十分明显。从目前来看，全球射频前端市场高度集中。前四大厂商Skyworks、Qorvo、Avago、Murata占据了全球85%的市场份额，都是日美发达国家的公司。图|射频前端芯片示意图（来源：网络）在射频前端模块中，功放PA芯片首当其冲。PA芯片的作用是对发射信号进行放大，是最耗电的元件。随着手机频段的不断提高，PA芯片的数量也会越来越多。例如，4G多模多频手机需要5到7颗PA芯片，5G手机中的PA需求将超过15。可以说，PA芯片决定了手机等无线终端的通信距离和信号质量，是整个通信系统芯片组中除了基带主芯片。据研究机构统计，2017年PA芯片市场规模约为50亿美元，预计2023年将达到70亿美元。在射频前端模块的元器件中，PA芯片产值排名第一第二。目前全球PA市场大部分被Skyworks（43%）、Qorvo（25%）、Broadcom（25%）、Murata（3%）占据，其中Skyworks、Qorvo、Broadcom为IDM厂，而还有一个趋势是没有晶圆的PA设计公司投资后，带动了PA晶圆代工模式的兴起。在工艺技术方面，PA射频芯片的制造难度越来越高，这也是市场主要由IDM厂商主导的原因。目前PA采用的工艺主要是砷化镓GaAs，其次是SOI、CMOS和硅锗SiGe。过去4GPA主要采用砷化镓工艺，3GPA采用砷化镓或CMOS，各占50%左右。未来5G手机的PA有望延续砷化镓工艺。图|Qorvo的应用工程师正在推出用于部署5G基础设施的QorvoGaN功率放大器。（来源：Qorvo官网）国内厂商在高端PA领域的缺位，让我们在即将到来的5G竞争中处于劣势。但射频前端模块的另一个重要部分面临着更为严峻的竞争环境，那就是滤波器。它是射频前端模块最大的市场，2017年产值约80亿美元，2023年将达到225亿美元。从销售数据来看，美国和日本供应商几乎垄断了滤波器市场。对于国内厂商来说，最坏的情况是担心市场上的数百亿美元，看着别人数钱。滤波器的作用是滤除噪声，抑制信号干扰，保证不同频率的信号互不干扰。目前，手机中使用的主流滤波器包括表面声波滤波器（SAW）和体声波滤波器（BAW）。在SAW滤波器市场，排名前五的厂商分别是Murata（47%）、TDK（21%）、TaiyoYuden（14%）、Skyworks（9%）和Qorvo（4%）。前五名合计占比高达95%，形成寡头垄断市场。在BAW滤波器方面，寡头垄断其实更为严重。前三名分别是博通（87%）、Qorvo（8%）、太阳诱电（3%），合计高达98%。目前，一部国际4G手机可能需要过滤多达15个频段的2G、3G和4G收发信道，此外还有Wi-Fi、蓝牙和GNSS，因此一部手机可能需要多达30到40个滤波器.未来每部5G手机很可能都需要放入更多的滤波器，事情可能会变得更加复杂。值得一提的是，由于4G、5G通信中使用的滤波器主要是BAW滤波器，因此与2G、3G中使用的SAW在技术上有较大区别。如果国内供应商未能成功进入BAW市场，他们可能会面临更多来自SAW市场价格战的压力。总之，从整体上看，射频前端技术深受外企垄断，90%以上的市场由外企提供。在中国，很少有技术领域如此薄弱。同时，射频芯片的技术升级之路将更加坎坷。这是因为手机需要支持更多的频段，这就线性增加了射频前端设计的复杂度，往往需要在一平方英寸内容纳数百个元器件。另一个同时发生的趋势是使RF前端设计变得更加困难。国际知名市场研究机构IHS指出，随着手机设计向更薄、更轻的方向发展，机身内可利用的空间实际上减少了，尤其是主板的空间。因此，尽管RF前端的复杂性和重要性日益增加，但矛盾的是，主板上留给它的空间越来越少。这种尴尬，国内射频前端企业深有体会，留给他们的时间和空间越来越少。5G商机下，国内厂商策略面对5G商机的到来。国产手机射频芯片能否迎来黄金时代？国内玩家的策略和看法是什么？在日前2019极微半导体峰会的“5G国产射频芯片的挑战与机遇”中，众多国产射频芯片新秀发表了自己的看法。广州汇智微电子正在制造可重构射频芯片。可重构是指它的设备可以通过软件来改变，不同的应用场景可以共享这个硬件。汇智微电子从4G开始做多模多频芯片，现在是5G芯片和蜂窝互联网芯片。汇知微CEO李阳指出，国际行业巨头都是几千人规模的公司，产品线确实非常齐全。5G智能手机之后，射频技术会非常复杂，滤波器将成为重要角色。5G高通的方案是11个左右，联发科的方案是10个左右，其中发送5个，接收5个。WisdomMicro也做传输部分，但问题是如何解决滤波器？李阳进一步分析，过滤器有两种解决方案。首先是有一些新的频率，比如UHP77/79。汇智微目前使用的滤波器技术有LTCC和IPD，其中LTCC有合作伙伴，IPD可以自行设计，但没有使用国际主流的SAW和BAW滤波器。不过，还是有一些变化的可能，因为还不清楚未来是否需要BAW滤波器。还有，为什么传统4G的新频段没有问题？因为是TDD，TDD接收的时候不发送，发送的时候不接收，所以设计的不是那么严格。上面说了，5G需要那么多射频芯片，技术上必须是高度集成的。李阳说，滤清器正在和一些厂家合作，有海外的，有日本的，有韩国的，还有国内的厂家。现在的趋势是，随着5G的变化，以前某手机厂商单独采购PA、滤波器等，现在集成了，没有人单独购买滤波器，比如两家的自产滤波器巨头Skyworks和Qorvo，他们也想找个合作伙伴，不能再孤军奋战了。所以，现在和他们建立合作关系，其实比以前容易多了。这是一个很大的变化。北京中科汉天下重点关注的射频芯片包括两个板块，一是射频前端，主要为砷化镓功率放大器和CMOS功率放大器，其中CMOS功率放大器全球出货量较高，约3000万颗~4000万的出货量，同时也在砷化镓技术上投入巨资。另一部分是射频SoC，包括两个小方向，一个是蓝牙低功耗，一个是非标准2.4G收发器的自定义协议的小SoC。北京中科寒天下总经理钱永学认为，中国不可能在短期内完全达到美国的水平。Skyworks和Qorvo一年净利润都在40亿到50亿，而国内行业玩家的销售额还不到其净利润的十分之一，短期内想要超越几乎不可能.图片|Skyworks产品图（来源：Skyworks网站）钱永学还强调，现在能做的就是实现进口替代，国内厂商能提供最基础的产品，美国才不会完全卡壳。但我要强调的是，在国产化的过程中，一定要加强与国内外厂商的合作。我们不能因为中美争端就用国产芯片，屏蔽国际芯片。那等于把我们自己封闭起来。未来，国内产业要想进一步发展，可能要等公司上市，有更多的资本，再借助股市的杠杆作用，把事情做大，撬动更多的资本进行兼并。和收购。钱永学一直认为，并购是必经之路，包括获得大量知识产权等，尤其是对于海外公司的并购。此外，厦门开元通信科技有限公司主营先进射频滤波器，包括体声波滤波器、声表滤波器、晶圆级封装等，这种滤波器从4G时代开始就得到了广泛应用。5G时代，据说未来有近百款滤波器裸芯片可能会用在手机上，未来滤波器市场的商机可以预见。更重要的是，现在国产化的比例很低。上海佳美欣欣通讯科技董事长倪文海表示，智能手机有一个一直被忽视的头疼问题，那就是天线。到了5G手机，天线就更让人头疼了。他进一步表示，嘉美欣欣采取的策略是单点突破，试图在天线调谐器技术上进行深入研发。天线调谐器的优点是离天线比较近，不易集成。因此，这个领域是一个新的创业领域，更容易安居乐业。缺点是小地方对技术要求非常高，包括对工艺技术、耐压、低阻抗等要求非常高。因此，只要能在该技术领域发力，有效解决手机客户的痛点，与国外替代芯片水平的差距不会太大。此外，倪文海分析，如果4G全频智能手机多的话，天线调谐器有4-6个，因为以前苹果手机下面有空间给天线开孔，现在是压缩。如果需要灵敏度，则必须使用天线调谐器。第一波5G智能手机可能需要10-16个天线调谐器，甚至更多，需求量相当可观。手机射频前端非常细分，适合国内企业。例如，RF开关实际上比较简单，比PA容易得多。难点在质量、操作、规模上，都是用CMOS做的。因此，国内企业应该首先着眼于解决Easy技术，然后结合做过滤器，循序渐进，向技术上层迈进。此外，国内射频芯片企业规模小且分散。只有强强联手，整合，放弃在国内低端市场的竞争，才有机会挑战国际巨头。高通要通吃，国内企业还有机会吗？国内射频芯片供应商面临的另一个挑战是，高通、联发科等主导平台的芯片大厂希望提供整体解决方案，包括整个射频前端。对于这样的挑战，李洋表示，跨界竞争一直存在。高通的态度从RF360开始就很明显了。现在5G是自己的产品。平台公司有他们的策略，但联发科似乎更开放，因为他们也需要技术能力媲美高通的射频芯片合作伙伴。此外，三星和海思等平台仍然为其他独立射频供应商提供了良好的机会。至少在现阶段，市场不会形成主平台完全集成射频芯片的局面。让产品比高通等国外公司更有竞争力，为客户创造更多价值，还有很大的发展空间。钱永学表示，目前看来高通是最有决心提供整体解决方案的。联发科就没有这么坚决，海思也有自己的解决方案，但是备胎太多，不可能全部都做，而且还是会有一些外包需求。钱永学强调，目前国内产业正处于射频芯片的主战场，营收不及国外企业净利润的十分之一。未来的努力空间还有很多，机会也很多。图|2019极微半导体峰会“5G国产射频芯片的挑战与机遇”（来源：DeepTech）厦门开元通信科技有限公司董事长贾斌表示，滤波器在各个平台上可能会有一些特殊的指标。但是80%以上的需求是相似的；到了5G时代，问题就出现了，因为5G有??很多天线和载波聚合，一些滤波器特性确实需要更多的新设计。这一波5G商机，是国产替代的巨大机遇。因为科技大战中的“卡脖子”事件，不少手机系统企业也会愿意尝试国产芯片，容忍度大幅提升。倪文海的观点是，当前的贸易战是国产芯片的转折点。事实上，一些国内企业在产品上做得很好，但很多手机厂商习惯使用国外芯片，不愿意冒换成国产芯片的风险。不过，这场贸易战让大家看到了一个事实，国家确实需要自己的筹码。芯片生态系统。倪文海认为，国内供应商在人力和资源方面都比较短缺，在很多方面无法与国外企业竞争。他希望手机厂商可以提供一些特殊的渠道或者特殊的手机型号等，来给国内企业定货，帮助他们成长。贾斌表示，国内很多系统厂商几十年来一直在使用国外的射频芯片，积累了很多经验。他希望帮助国内芯片厂商逐步提升设计加工质量，测试器件质量。.钱永学还表示，大公司可能也要发挥自己的责任，有意识地培训国内供应链。至少有几款车型，比如中端车型，应该首先由国内厂商进行测试。韩国也有类似的法律法规。三星必须向中小厂商提供一定比例。对于国内的小公司来说，更需要大客户的平台支持，给予大客户更大的试错容忍度。相对于国内射频芯片的巨大差距，该领域代工生产的选择较多，包括拥有砷化镓GaAs工艺技术的代工厂，如文茂、鸿杰科、厦门三安集成；SOI工艺代工厂有华虹宏力、中芯国际、GlobalFoundries、TowerJazz；CMOS工艺代工厂有台积电、中芯国际、联电等；SiGe工艺代工厂包括：GlobalFoundries、TowerJazz等。这一次，在5G机遇的催化和科技战的大背景下，国产芯片厂有崛起的机会，但单点突破的作战策略仍是主打.未来，要突破外资企业的防线，任重而道远，但商机无限。您必须一次迈出一步才能获得一席之地。突围之路可能很漫长。
