慧智微CEO李陽(yáng)：5G時(shí)代，國(guó)產(chǎn)射頻芯片怎樣破局

近期，隨著5G牌照的相繼頒發(fā)，5G即將迎來大規(guī)模商用。

在5G即將到來的大背景下，5G的通信標(biāo)準(zhǔn)更是在驅(qū)動(dòng)著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場(chǎng)，尤其是“射頻前端芯片”。但“射頻前端”這個(gè)作為芯片四大之一的領(lǐng)域，目前中國(guó)所占的市場(chǎng)份額僅僅達(dá)到了2%。

然而，從另一個(gè)角度來看，5G時(shí)代對(duì)國(guó)內(nèi)射頻前端公司來說也是個(gè)難得的機(jī)遇。5G市場(chǎng)的快速放量，給國(guó)內(nèi)射頻前端公司帶來了新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

在新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)面前，國(guó)產(chǎn)射頻芯片該如何破局，找到自己的出路？近日，在2019未來論壇·南京峰會(huì)上，慧智微電子創(chuàng)始人兼CEO李陽(yáng)以“5G推動(dòng)射頻芯片發(fā)展”為主題，著重介紹了當(dāng)前射頻芯片的市場(chǎng)前景以及未來發(fā)展要面臨的關(guān)卡，更為重要的是，他還給國(guó)產(chǎn)射頻芯片的發(fā)展指出了一條明路。

射頻芯片市場(chǎng)廣闊

李陽(yáng)認(rèn)為，與“爆發(fā)型”需求芯片不同，射頻芯片屬于“長(zhǎng)跑型”芯片。

他提到，一方面，通信標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場(chǎng)。在演進(jìn)的過程中，標(biāo)準(zhǔn)從4G向5G變化時(shí)，很多芯片都會(huì)出新的規(guī)格，比如AP或者是SOC芯片、內(nèi)存芯片、射頻芯片等。其他芯片只是規(guī)格升級(jí)，數(shù)量不會(huì)變化不同，而射頻前端在協(xié)議演進(jìn)中，會(huì)是×N疊加的過程，因?yàn)橐С侄喾N協(xié)議，并且有多頻多模的問題。在這個(gè)過程中，無論是PA、天線還是濾波器，射頻的器件數(shù)目在快速增加，這推動(dòng)了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。當(dāng)前，通信協(xié)議演進(jìn)到5G，射頻芯片更會(huì)是直接受益者。

另一方面，在芯片4000多億美元的市場(chǎng)當(dāng)中，前四大市場(chǎng)大概是內(nèi)存、桌面和服務(wù)器處理器，移動(dòng)處理器還有射頻前端。射頻前端也是四大市場(chǎng)之一，而且在過去十年中一直以兩位數(shù)的比率在成長(zhǎng)，實(shí)際上從3G到5G移動(dòng)終端數(shù)目并沒有非常大的增加，但是同一個(gè)終端里所用的射頻的路數(shù)在快速增加，這推動(dòng)了它不斷地高速成長(zhǎng)。

在移動(dòng)終端市場(chǎng)，中國(guó)廠商基本上占有了半壁以上的江山，對(duì)應(yīng)移動(dòng)終端相關(guān)的芯片市場(chǎng)，應(yīng)用處理器和基帶市場(chǎng)，大陸和臺(tái)灣基本上接近40%的數(shù)量，比60%略少，這還是一個(gè)合理的分布。但是射頻前端，面對(duì)的是同樣的移動(dòng)終端市場(chǎng)，前幾名找不到中國(guó)公司，而是Skyworks、Qorvo、Broadcom等美國(guó)公司為主，日本公司占一部分。大陸+臺(tái)灣其實(shí)只占到2%。

這不禁讓人疑惑，為何射頻芯片有如此廣闊的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商所占的份額卻如此低，造成一種“別人吃肉我們只能喝湯”的局面？李陽(yáng)接著給我們解開了這個(gè)疑惑。

發(fā)展射頻芯片面臨三大關(guān)卡

面對(duì)這樣一個(gè)價(jià)值千億人民幣、每年以兩位數(shù)在增長(zhǎng)的市場(chǎng)，國(guó)外廠商必然要想方設(shè)法地守住這塊肥肉。

李陽(yáng)提到，具體來說，國(guó)外龍頭企業(yè)主要設(shè)置了三大關(guān)卡來阻擋后來者。

一是性能關(guān)。射頻前端的市場(chǎng)當(dāng)前主要的工藝是砷化鎵（GaAs），這個(gè)工藝在20年前開始走向成熟，并持續(xù)主導(dǎo)了這個(gè)行業(yè)將近20年的時(shí)間。這20年，實(shí)際上主要的進(jìn)步是在外延層上的進(jìn)步，而在工藝節(jié)點(diǎn)本質(zhì)上的進(jìn)步并不多。第二個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)是沒有辦法通過仿真的方法獲得好的結(jié)果，這里需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累。這兩個(gè)因素導(dǎo)致結(jié)果就是，這個(gè)行業(yè)在技術(shù)上的積累效應(yīng)很明顯。

這導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)形成領(lǐng)先地位的廠商有很強(qiáng)的馬太效應(yīng)，它有很好的技術(shù)積累，有成規(guī)模的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，大量的工程師都是20年經(jīng)驗(yàn)的、10年經(jīng)驗(yàn)的，這使他們的產(chǎn)品面向新的客戶需求時(shí)，可以做得又快又好。

二是成本關(guān)。在射頻前端領(lǐng)域，因?yàn)橛玫氖翘厥夤に?，?guī)模和成本關(guān)系大于標(biāo)準(zhǔn)工藝，所以廠商間的成本差別是蠻大的。目前來看，大體上當(dāng)前無論是大陸還是臺(tái)灣企業(yè)，和行業(yè)的龍頭企業(yè)比起來，同樣的設(shè)計(jì)成本差別都超過20%。國(guó)際龍頭企業(yè)就可以采取這樣的策略，如果這個(gè)國(guó)際廠商自己運(yùn)營(yíng)的成本在整個(gè)的銷售額當(dāng)中是20%以下，那實(shí)際上他把毛利降到30%依然有10%的凈利，但是由于對(duì)競(jìng)爭(zhēng)者來講，規(guī)模差了20%，同時(shí)由于品牌的原因差了15%，當(dāng)國(guó)際大廠把毛利率降了30%的時(shí)候其實(shí)新的競(jìng)爭(zhēng)者是無利可圖的，這就是成本關(guān)要過的關(guān)口。

三是專利關(guān)。這個(gè)行業(yè)的龍頭企業(yè)，每一家都是幾千項(xiàng)的專利，并且他們又有20年的積累，而這個(gè)領(lǐng)域在技術(shù)上根本變革不多，這樣他們?cè)谏漕l前端設(shè)計(jì)的各個(gè)角落基本上完成了封鎖。

這就是國(guó)外廠商壓制新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的方式。

國(guó)產(chǎn)射頻芯片廠商如何破局？

面對(duì)三重大關(guān)卡，國(guó)內(nèi)廠商是否就沒有出路了？這20年的差距是否就永遠(yuǎn)無法追趕？

在李陽(yáng)看來，國(guó)內(nèi)廠商是可以闖過這三關(guān)的，并且還給國(guó)內(nèi)廠商指出了一條明路。

“我們認(rèn)為同樣的技術(shù)架構(gòu)和工藝下突破三關(guān)非常難，因此我們做了一個(gè)不同的架構(gòu)，可重構(gòu)架構(gòu)，采用不同工藝，通過技術(shù)創(chuàng)新來過這三關(guān)。”李陽(yáng)說到。

首先，他先著重介紹了可重構(gòu)架構(gòu)是什么，可重構(gòu)如何做的問題。

可重構(gòu)架構(gòu)是什么樣的東西？傳統(tǒng)的方案基本上是分立的方法，就是不同的頻段，不同的模式組合就要用不同的器件。但這個(gè)顯然在移動(dòng)終端越做越小的情況下是面積放不下的。為解決這個(gè)問題大家開始做寬帶，盡量使器件覆蓋寬一點(diǎn)的頻段，少采用一些射頻器件。但是頻帶越寬，性能越差，這樣帶寬到了一定程度就沒辦法用了，所有要多用幾套器件復(fù)用不同頻段，而后封裝在一起，這種技術(shù)叫寬帶共封。不過還是高成本、大尺寸、性能比較弱，而且功能是固定的。

可重構(gòu)的做法是什么呢？就是用軟件的方式來定義硬件，這個(gè)硬件同一時(shí)間只是覆蓋一個(gè)頻段，其他頻段通過軟件調(diào)諧的方式來實(shí)現(xiàn)。通過這種方式可以獲得比較低的成本、比較小的尺寸、性能就可以優(yōu)化、功能可以升級(jí)。

回到“過三關(guān)”的問題，慧智微是如何嘗試來過這三關(guān)的？性能關(guān)的做法也是換道超車，如果還是做與國(guó)際大廠相同的砷化鎵HBT，性能關(guān)很難突破。我們換了一個(gè)賽道，用可重構(gòu)的方式設(shè)計(jì)射頻前端，用軟件來優(yōu)化硬件，突破了性能關(guān)。并且，利用軟件定義硬件的方式，減少了硬件通路，從技術(shù)上減少硬件成本，在規(guī)模起步階段，就可以突破成本關(guān)。對(duì)于最后一關(guān)專利關(guān)，我們較為核心的基礎(chǔ)專利2013年、2014年已經(jīng)獲得授權(quán)，這個(gè)領(lǐng)域慧智微電子是第一家，我們專利關(guān)也可以突破。

面對(duì)通信行業(yè)這個(gè)持續(xù)演進(jìn)的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)射頻芯片廠商還是有很大的機(jī)會(huì)的。正如李陽(yáng)所說，“這種市場(chǎng)的贏家不僅僅在于你是否是第一個(gè)，而在于你是否有持續(xù)演進(jìn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。”而在這個(gè)過程中，國(guó)產(chǎn)射頻廠商需要以創(chuàng)新的技術(shù)突破性能、成本和專利壁壘。