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射频前端的前世今生、恩怨江湖、未来展望
浏览:567时间:2023-10-17 13:34

导读:本文分三个部分,分别为“中国射频前端的前世今生”“中国射频前端的恩怨江湖”“中国射频前端的未来展望”,全文共14,433字,阅读时间约40分钟。


第一部分“中国射频前端的前世今生”


得益于摩尔定律的推动,现代科技已离不开芯片。


回顾中国芯片的发展史,千禧年的钟声似乎敲开了一个崭新的时代:3C产业链已见雏形,消费电子产品愈发普及,海外人才回归浪潮不断……2000年,国务院“18号文件”颁布,同年,“中芯国际”正式成立,“中国芯”正式跨入1.0时代。



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图:中芯国际 资料来源:网络公开资料


01草根强权,立棍扛旗


提及中国的山寨手机时代,人们常怀不同感受。


彼时,在华强北和全国各地的手机城里,商贩、买家和力夫摩肩接踵。烟味、汗味和一浪高过一浪的砍价声似乎是对那个时代最精准的注解,一根烟的功夫,或能谈成几麻袋手机生意。


有些人钟情于山寨手机独特的外观、富有创意的功能,以及诱人的低价,甚至把使用山寨手机视为一种叛逆和独特性的象征,然而也有人对鱼龙混杂的市场和缺乏监管表示担忧,频频摇头感叹。但无论如何,几乎谈及这一历史时期的人都会不约而同的认为,那是一个混乱而浪漫的时光,也是那个时代手机人激情燃烧的岁月。


华强北和华强北们中,旌旗杂乱的山寨机帝国实际上是中国手机市场空前绝后的草根强权,从手机厂商延伸至整个上下游产业链。戴保家和他的锐迪科,作为“草根强权”的受益者,是中国手机射频芯片发展史上绕不开的一环。



锐迪科的故事,要从华平投资开始说起。


时间回到2004年,加入华平投资不久的程章伦发现,在十年前,投资硅谷最重要的两条利润主线就是半导体和企业软件。


在半导体领域,中国内地作为当时前景最为广阔的市场,政策激励的红利开始释放,芯片制造开始成为一种国家战略,在这个大的趋势中,他相信芯片产业中的巨大机遇。


看好这个赛道后,程章伦选择了芯片设计行业作为突破口,因为与制造芯片动辄几十亿基本的投入相比,芯片设计的资产非常轻,人均产值非常高,最适合资本介入。


但要落实到具体的标的企业上确实困难重重,其中的一个巨大的难题便是,中国内地具有实际芯片设计经验的人实在太少,一直没能物色到合适的人选。“我找了2年的时间都没有找到一个适合投资的企业,也没有适合投资的团队。”程章伦后来回忆说。

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                                             图:程章伦 华平投资 董事总经理 中国区联席总裁 资料来源:华平投资官网


不知是否天赐良机,两位从海外归来的年轻人都想创办一家属于自己的芯片公司,为启动创业项目,这两位年轻人同时找到了华平投资寻求融资,程章伦仔细研究了两个团队发现,其中一个团队市场嗅觉敏锐,另一个团队技术能力深厚,当即决定,由华平资本牵头,组建一个创业团队。


2004年,一家名叫锐迪科的芯片设计公司成立,而这两位志同道合的年轻人,正是未来纳斯达克上市公司锐迪科创始团队成员戴保家和魏述然。


02群雄并起,百家争鸣


魏述然拥有北京大学物理学学士学位和明尼苏达州大学电气工程硕士学位,1998年至2002年,任Marvell半导体公司集成电路设计经理,2002至2004年,在美国担任硅谷数模半导体公司副总裁,拥有丰富的CMOS射频集成电路设计经验。


戴保家毕业于美国佐治亚理工学院电气工程学专业,并获得芝加哥大学工商管理硕士学位,1986年创办Excel联营销售公司,1990至2001年,任美国UMAX技术公司总经理,后来出任总裁,2001年创办了通信器件企业USI。


因此锐迪科成立之初就分工明确,主营业务围绕魏述然擅长的射频芯片展开,并由魏述然担任CTO,戴保家则主要负责管理工作担任CEO。


锐迪科成立的第一年,就已经布局即将到来的3G发展潮流,拿下了大唐集团“大灵通”(SCDMA)射频芯片业务,一年之后又快速推出了具有自主知识产权的“小灵通”(PHS/PAS)射频芯片方案,这颗芯片仅推广一年在中国的市场占有率就已经达到了60%,“小灵通”的成功不仅让锐迪科取得了营收上的突破,也帮助它熟悉了当时的手机市场。不仅在产品上具有前瞻性,彼时已经崭露头角的戴保家和魏述然还从锐迪科的“山寨岁月”中提取出了当时领先时代的方法论。


锐迪科创建不久,芯片设计领域的市场竞争开始变得非常激烈,大量机构都高估了这一行业的门槛。程章伦后来回忆,那两年间几乎有超过300家公司进入到了这一行业之中,能在竞争中生存下来,产品策略就变得非常重要。


2004年底,鼎芯半导体陈凯宣布,基于捷智半导体射频工艺的“小灵通”手机射频收发芯片开始量产,新华社评论,中国企业首次提供高难度的完整射频集成电路芯片,标志着中国在无线通讯的核心技术和高端芯片设计领域取得了重大突破。


注:陈凯,鼎芯半导体创始人、CEO,1985年毕业于清华大学电子工程系半导体专业,分别获得普渡大学(Purdue)电子工程硕士和加州大学伯克莱电子工程和计算机科学系博士学位。于2002年创办射频集成电路芯片设计企业鼎芯半导体。2007年10月,他在国际固态电子电路大会(ISSCC)上正式公布,鼎芯是TD-SCDMA产业联盟核心芯片厂商,也是TD国家射频专项、科技部“863”计划射频芯片项目的独家承担企业。


“这还是ISSCC有史以来首次公布中国本土射频芯片。”陈凯对记者表示,这标志着中国TD-SCDMA产业链已从根本上实现自主。早在2007年4月的测试中,鼎芯就成功实现了TD-SCDMA网络的通话。最新产品已是优化版,在与国外产品测试对比中,在工艺、功耗、成本以及与本土TD-SCDMA联盟的共生关系深度上,都拥有明显优势。

中国TD-SCDMA产业联盟秘书长杨骅表示,截至目前,鼎芯的芯片是唯一能支持展讯、凯明、T3G和重邮等所有国内基带芯片厂商接口的本土产品。陈凯介绍,作为TD联盟成员企业,公司将在3G开放前做足商用化准备。


03星星之火,可以燎原


程章伦回忆道,锐迪科最开始的选择是做一款冷门产品,应用在市场并不大的“大灵通”领域的通讯芯片,产品虽然冷门,但却有足够的难度可以磨炼技术团队,公司也有比较大的把握可以将产品卖出去,之后锐迪科的芯片设计业务从大灵通顺理成章进入到“小灵通”领域,形成了技术上的迭代,这样的迭代不断发生,也自然让锐迪科在国内芯片设计领域的竞争中不断发展壮大。


注:大灵通采用的是SCDMA的技术,这也是我国3G制式之一的TD-SCDMA的2G版本。其特点是网络覆盖大,因此,一般大灵通被用于覆盖郊区,农村,或是其它地形比较复杂的地方,村村通工程,用的大多就是大灵通。


而小灵通采用的PHS技术,其特点是技术简单,成本低,但网络覆盖相应比较弱。小灵通主要被用来当作城市里的无线本地市话用。大灵通除了提供灵通呼、来电显示、转移呼叫、一号通、IP长途等新业务外,还提供短信互发业务。


与众不同的是,当全球领先的射频PA芯片公司都在采用设计制造销售一条龙服务的IDM模式时,锐迪科开创了射频PA芯片领域的Fabless先河,与当时全球第一家砷化镓6英寸代工厂台湾稳懋紧密合作,把制造的部分交给晶圆厂,放在如今,改变传统的经营模式无疑是一个颇具风险的决定,但这种冒进,在那个年代里又显得极其寻常。

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                                                                            图:集成电路商业模式 资料来源:卓胜微招股说明书


注:


1、IDM模式

在IDM(垂直整合制造)模式下,垂直整合制造商独自完成集成电路设计、晶圆制造、封测的所有环节。该模式为集成电路产业发展较早期最为常见的模式,但由于对技术和资金实力均有很高的要求,因此目前只为少数大型企业所采纳,如英特尔、三星、德州仪器、意法半导体等。


2、Fabless模式 

在Fabless模式下,集成电路设计、晶圆制造、封测分别由专业化的公司分工完成,此模式中主要参与的企业类型有芯片设计厂商、晶圆制造商、外包封测企业。由于处于产业链上游、技术密集程度高,芯片设计厂商在该种模式下起到龙头作用, 统一协调芯片设计后的生产、封测与销售。


具体来说,Fabless模式的流程主要为:芯片设计厂商组织研发人员进行芯片的研发设计,形成设计版图;将版图交给晶圆制造商,委托其加工生产晶圆片;晶圆片加工完成后交给封测企业,委托其进行晶圆的切割、封测,得到芯片成品;芯片成品通过直销或分销的模式销售给下游移动智能终端设备生产商。


锐迪科最终通过产品体系,突破日本和美国的垄断,那是一个实践改变认识,一切皆有可能的时代。

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                                                           图:锐迪科移动通信产品(部分) 资料来源:锐迪科招股说明书


当年,3G技术基本成熟,人们对未来充满想象。但身为行业龙头的华为躬身实践,将业务中心转向3G后难以冲破市场迷雾,最终转回GSM赛道。这充分说明了人们认知与实践上的割裂:对3G有多快的想象远不及GSM的便宜来得实惠。经济基础决定上层建筑,华为用实践告诉人们,这个时代必定属于“性价比”。


与此同时,华为的转向也成为了点燃山寨机市场的星星之火。


在华为的力推下,GSM信号遍地开花,与联发科的交钥匙方案、华强北完备的供应链,组成了山寨机的“农夫三拳”。


当时的市场分析人员感叹道“只需要诺基亚写一个PPT的时间,华强北就能开发出来一款新的山寨机量产”。任意一块屏幕、一块主板和一个外壳的排列组合,就能组装出一部价格便宜且外表酷炫的手机,在国内市场接受度高到离奇,甚至超过国际巨头。一位谙熟山寨机市场的从业人员表示,当年一家电气制造企业发布的一款宝石手机,尽管返修率接近30%,但发售时消费者排队长龙足足2公里。


“那时候大家的手机摔裂了,用胶带绑两圈就接着用。”另一位山寨时代亲历者说道。


山寨的市场,自然有山寨的“规矩”。出身山寨的人们,形成了一套独特的处事逻辑。他们浅薄,处理任何商业问题都能够用最简捷的办法直指核心;他们冷酷,能够拨去一切道德的含情脉脉,而回到利益关系的基本面;他们不畏天命,能够百无禁忌地去冲破一切的规则与准绳;他们贪婪,敢于采用一切的手法和编造最美丽的谎言。


总的来说,山寨的“规矩”就是:百无禁忌,论称分金银。而立足底层市场的锐迪科很好地践行了山寨“论功行赏”的侠士气魄和“大口吃肉,大碗喝酒”的江湖快意。


据一名锐迪科老员工回忆,在锐迪科的日子从来没有团建等虚头巴脑的东西,给员工的报酬都是实实在在的奖励,公司每年会拿出盈利的25%作为奖金论功行赏,最多时曾一次性发放过20个月的奖金。


而为公司创造出高营收——2G PA业务线的负责人陈俊,在公司内部也备受尊敬,魏述然都会敬他三分。靠“山”吃“山”的锐迪科很快混出了名堂。低价手机销量暴增使射频芯片成为风口。


2006年,锐迪科研发出了能够替代当时市面上主流产品的GSM射频放大器芯片RDA6212。只需稍微调整相关匹配,不需要更改PCB电路设计,这块芯片就能完成对当时主流产品的完全替代。换句话说,这是一块“抄作业”的产品。它的出世正逢天时,当时美国RFMD、日本Renasas等PA主流供应商正面临严重缺货困扰。大背景下,这款价格低廉、品质相对可靠、产能稳定的“山寨芯”得以施展拳脚。


2006年这块芯片还在小规模测试时就已打动市场神经。到2007年下半年该芯片正式批量上市之后,更是迅速成为PA市场顶流,锐迪科也因此创下1.37亿元的营收,打破历史记录。到2008年下半年,RDA6212销量已逾千万,支撑锐迪科扛过金融危机,将2019年年营收从5550万美元重新拉回超过一亿美元。


当然,除了在射频领域战绩出色的锐迪科,同期崛起的还有做大功率音频放大芯片和双卡控制芯片的艾为电子,做图像传感器的格科微,以及做基带芯片的展讯,并称“山寨F4”。


值得多提一嘴的,还有展讯。


展讯的故事,要从一个梦想说起。


2000年,秋。


在“18号文件”的号召下,离开祖国11年之久的陈大同终于踏上了回国创业的路。在一个饭局上了解了中国手机芯片的尴尬。“2G已经没办法了,如果3G还是如此,实在无法向国家交代!”时任信产部曲维枝副部长说。

“好,那就研发3G手机芯片!”陈大同这个决定,果敢却任重道远。

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                                                                            图:展讯通信创始人 陈大同 资料来源:璞华资本官网


不久,陈大同在硅谷遇到了武平,在交流之中得知武平也有回国创业的梦想,二人一拍即合,联合30多名海归团队组成豪华团队,产品目标直指“独立研发有自主知识产权的手机基带芯片”,于2001年4月创立了展讯通信,并获得了联发科董事长蔡明介的投资。

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                                                                            图:展讯通信创始人 武平 资料来源:武岳峰资本官网


而蔡明介做梦都没有想到,这批人在几年后就成了联发科强有力的竞争对手,一直PK到现在……


至此,国内“山寨机”的时代大幕在2006年已徐徐升起,到了2007至2008年期间,全国有超过6000家企业在生产“山寨”手机,终成燎原之势。


04清泾浊渭,去马来牛


如果只是在山寨机市场里“称王”,那么锐迪科还不足以成为现在射频人心目中的“白月光”。事实上,锐迪科绝非是目光短浅,管理粗放的山大王,立身山寨的锐迪科,并没有忘记布局未来。


2010年11月11日,成立六年的锐迪科在纳斯达克敲钟上市,上市当日,锐迪科的股票大涨19.44%,这个草根强权终于登堂入室,进入了投资者眼中的“大雅之堂”。


锐迪科上市这天,冬日的纽约万里无云,阳光刺眼,六年的拼杀之后,锐迪科人等来了一个难得轻松的晴天。但当时的人们没有意识到,这最刺眼的阳光,竟是帝国落日之前最后的余晖。这余晖不是指小米以“低价中质”围剿和清理山寨之后,擅长做周边芯片的锐迪科丧失市场优势。而是锐迪科收购基带芯片厂商互芯,并拿下了全球大约25%的2G 基带芯片市场份额,将单芯片报价达到低至1.3美元一颗之后,成为竞争对手展讯的“眼中钉”。


同年,中普微推出了国内第一颗量产3GPA产品,中普微通过3GPA产品在2014年实现销售额近一亿元,成为国内当时最大的射频芯片公司,后来的中普微被韦尔股份收购……


也在2010年,一家名为唯捷创芯的小公司悄然成立,谁也无法料到,这家最初不被看好的主营为国产射频功率放大器(RF PA)的企业,未来竟能坐上行业的头把交椅……


时间到了2013年,有传言称,展讯正在考虑收购锐迪科。


在那个年代,展讯在李力游的带领下实现5年时间市值暴涨51倍,手机SoC芯片出货量连年上涨。业内人士彼时非常看好这两家在芯片和通信上的龙头强强联手,但作为锐迪科掌门人的戴保家在接受采访时却对这个消息不屑一顾。“锐迪科没有理由被展讯甚至高通收购。”面对传闻,戴保家给予了媒体这样的回答。


无独有偶,彼时的展讯CEO李力游也在采访中嘲讽锐迪科只是一家“零件公司”,能为展讯带来的价值有限


2013年7月,紫光集团和展讯集团双双发布公告,宣布紫光集团将以约17亿美元收购展讯,这项交易只用了5个月便宣告完成。在被紫光集团收购之时,展讯已是全球第三大手机基带芯片供应商。


紫光收购展讯之后,上述展讯收购锐迪科的传言不攻自破,而紫光又在酝酿一场精心设计的吞并。


2013年的一个傍晚,据称展讯CEO李力游借推杯换盏之际对时任紫光董事长的赵伟国进言:“锐迪科是目前展讯在国内最大的竞争对手,老赵,你把锐迪科也收了吧?”李力游的想法与此时正构想打造芯片“银河战舰”的赵伟国不谋而合,不久前紫光刚刚谈好收购展讯,赵伟国对李力游的决策有着天然的信任。在两人痛饮了两瓶茅台后,赵伟国带着几分醉意向李力游拍胸脯承诺:“没问题,包在我身上。”


2013年11月11日,锐迪科宣布和紫光集团有限公司签订并购协议,后者以每股18.5美元的价格收购锐迪科所有股权,这起收购给锐迪科的估值为9.1亿美金,而这一天恰逢锐迪科在纳斯达克上市三周年的纪念日。


锐迪科被出售的消息板上钉钉后,戴保家才惊觉,自己苦心经营多年的帝国里,王权并不属于自己。


当时除紫光集团外,另一资本方浦东科创也有意向收购锐迪科,并承诺收购完成后不干涉锐迪科的独立发展,这一方案更贴合戴保家的心意。


不过,持股约37.43%的锐迪科第一大股东是华平投资,由于浦东科创给出收购价格为7.45亿美元,较紫光集团少了整整1.65亿美元,所以华平投资选择支持紫光集团。


为了顺利推进这起并购,2013年12月,锐迪科董事会官宣由邓顺林担任新的董事长,他先前的职务为锐迪科高级运营副总裁,CEO一职则由原先的CTO魏述然担任,总裁由张亮担任。


2014年11月11日,这天正是锐迪科上市四周年的纪念日,邓顺林代表锐迪科与紫光正式签订并购协议,当时的戴保家还在外地出差,回到公司发现自己的办公用品已经被收拾整理好。


在这场资本拔河中,锐迪科创始人戴保家在投下一张于事无补的反对票后,卖掉了锐迪科的所有股份,黯然离去。

人月圆·玄都观里桃千树(节选)

——金·元好问

玄都观里桃千树,

花落水空流。

凭君莫问,

清泾浊渭,

去马来牛。


这是诗人元好问的一首“丧乱词”,作为金国最为著名的诗人,元好问亦难逃时代的潮流,蒙古大军灭掉金国后,元好问沦为俘虏,因才华横溢,受蒙古重臣耶律楚才的赏识,元好问得以摆脱奴隶身份,恢复自由身份,此时戴保家的心境,如元好问般,独其亲受,方能体会。


后来,人们知道,这一天历史翻开了锐迪科帝国黄昏的扉页。

第二部分“中国射频前端的恩怨江湖”



三星手机,是中国射频芯片产业背后毫无争议的贵人。


虽然三星手机失去了中国市场,但在全球的出货量仍高居榜首,三星手机采用中国射频芯片,重新定义了高性价比和高品质。


许志翰是一名学霸,1990年许志翰考入清华大学计算机专业,在大学念书的时候,许志翰交了两个好朋友,他们二人一个在清华读书一个在北大读书,正是后来和许志翰生死搭档的冯晨晖和唐壮,大学毕业后,三人一起选择去美国留学。


后来偶然期间,许志翰觉得国内市场芯片市场有所可为,于是许志翰回国后把冯晨晖和唐壮召集过去,三人仔细分析了目前中国的芯片市场,令许志翰欣喜的是,他这两个好兄弟也都非常看好国内市场前景。


三人一拍即合,许志翰带着冯晨晖和唐壮在2006年成立了卓胜微。

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                                                                            图:许志翰 卓胜微创始人 资料来源:清华企业家协会


可任谁也没有料到,2006年成立的这家数字电视收发芯片供应商(2012年进入三星),因地面电视标准制定及手机电视付费等问题,在2013年转型进入射频前端领域,成为了锐迪科的劲敌之一。

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                                                                                              图:三星电子工厂 资料来源:网络资料整理


01帝国黄昏,冰销叶散


视线回到锐迪科。


几乎和戴保家同时间段离开锐迪科的,还有当时负责射频前端(PA)事业部的副总裁陈俊。


2013年,陈俊离开锐迪科到浙江大学做教师。


2015年1月,陈俊带领陈高鹏等人共同创办成立了自己PA芯片公司宜确半导体,陈俊任CEO,陈高鹏任总经理。


注:陈高鹏,2005年本科毕业于毕业中国科学技术大学电子科学与技术系,2010年获得中国科学院微电子研究所博士学位。2010年至2013年在锐迪科工作,任RFPA/FEM高级产品研发经理,作为项目负责人,参与及领导了多款RFPA、Switch和LNA的开发并成功导入量产,所负责产品累计出货量超过1亿颗。

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                                                                               图:LNA的工作原理 资料来源:卓胜微招股说明书


2015年4月,戴保家在卖掉在锐迪科所有股份默然退场不久后,重新创办了一家计划与新锐迪科抗衡的基带芯片公司——翱捷科技。

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                                                      图:基带芯片和射频芯片工作示意图 资料来源:翱捷科技招股说明书


翱捷科技,英文名称“ASR”,有人将ASR解读为“对展讯和锐迪科的复仇行动”(Anti Spreadtrum & RDA),但根据ASR的内部澄清ASR只是Alphean、Smart IC、RDA的前CEO三者的组合。


注:翱捷科技的发展历程足以令行业众人津津乐道,戴保家作为芯片行业的“老炮儿”再次攒局,理所当然的走上了一条收购之路。


熟悉芯片行业的朋友明白,芯片的研发周期比较长,一旦能够量产,业绩将会呈爆发式增长,想缩短研发周期,收购是条捷径。


翱捷科技为行业中人展示了教科书式的运作。


2015年,翱捷科技收购Avenue Capital,其核心资产为全资持有的Alphean。Alphean拥有CDMA(2G)、WCDMA(3G)、LTE(4G)技术。


2016年,翱捷科技收购江苏智多芯,其拥有GSM(2G)、TD-CDMA(3G)技术。


2017年,翱捷科技收购了Marvell移动通信业务,该业务是当时全球无线通信芯片设计领域标杆性企业的重要部门,Marvell移动通信部门在蜂窝基带芯片领域进行了多年的研发投入,拥有覆盖2G到4G的通信技术,取得诸多行业内里程碑式的成果,其产品被黑莓和三星等手机所采用。当年年末,翱捷科技吸纳了133名来自Marvell的研发人员。


2019年,翱捷科技收购了智擎信息,吸收了相关人员,并获取人工智能方面相关技术。


至此,通过收购,翱捷科技的蜂窝基带芯片覆盖2G、3G、4G的基带通讯芯片和移动智能终端芯片,非蜂窝物联网芯片包括WiFi、蓝牙、LoRa 及导航定位芯片,此外还为人工智能算法企业、互联网企业、大数据企业、汽车制造企业等客户设计专门定制化的芯片,同时还对外单独提供关于图像处理的相关 IP、高速通信接口 IP 及射频相关的 IP等半导体IP授权服务。


同时,翱捷科技的一路收购也打造了一张漂亮的财务报表。


翱捷科技的并购之路之所以如此顺利,也离不开投资方的大力支持,翱捷科技的机构股东名单几乎覆盖了大半个半导体投资圈。

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                                      图:翱捷科技融资历程 资料来源:企查查


2022年1月,翱捷科技以688亿元的估值登陆科创板,较最后一轮足足涨了6倍还要多。


这年,66岁的戴保家“复仇”成功。

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                                             图:戴保家 翱捷科技 创始人(曾任锐迪科创始人) 资料来源:上海证券报


视线回到2014年的卓胜微。


就在锐迪科核心骨干接连出走之际,刚刚转型不久的卓胜微嗅到了发展的绝佳机会。


早在2013年5月15日,锐迪科宣布该公司的RDASW36 Switch被2G Samsung Galaxy Star和3G Samsung Galaxy Pocket Neo这两款智能手机采用。三星的这两款手机于2013年Q2在韩国、欧洲以及新兴市场推出。这标志性着中国射频前端芯片第一次走进国际市场。


而在2014年5月5日,卓胜微宣布其GPS LNA芯片产品MXD LN16S在三星累计出货超过2000万颗。这是卓胜微第一次对外官宣,也让卓胜微重新获得希望和自信。


“卓胜微电子的GPS LNA产品能够给三星大批量供货体现了我们产品的卓越性能。”卓胜微电子总经理许志翰表示:“作为全球智能手机市场的领先者,三星对产品的创新和品质有着不懈追求,同时它对合作伙伴也有着非常高的品质和供货能力的要求。这么大批量的稳定出货证明了我们的能力。”


终于,卓胜微从生死的泥潭挣扎出来,从此一马平川,势不可挡。


同年,卓胜微射频开关也进入三星手机,最终成为三星手机最大的射频开关供应商。

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                                                                             图:射频开关工作原理 资料来源:卓胜微招股说明书


而后的两年,锐迪科又推出超小尺寸开关产品SW292,希望进一步加强与三星手机的合作,但彼时已经被紫光集团收购的锐迪科原则上需要服从紫光的管理,其在韩国的业务改由展讯的成员接管。


2016年,成立四年的昂瑞微成为三星手机2G PA直供客户。从射频开关到2G PA,三星手机是中国射频前端芯片发展的支持者和见证者。

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                                                                  图:钱永学 昂瑞微创始人 资料来源:2019集微半导体峰会

注:钱永学,1999年湖南大学物理系本科毕业,顺利考入中国科学院微电子所微电子学与固体电子学专业,硕士毕业后,加入锐迪科,2012年和杨清华创办中科汉天下(2019年9月更名昂瑞微)。


而随着锐迪科与卓胜微差距越来越大,以及昂瑞微的搅局,展讯逐渐关闭掉在三星的业务,三星对此颇感不满,后续与锐迪科的合作关系变淡。锐迪科在与展讯融合的过程中,锐迪科接地气的管理方式也逐渐被展讯收编,公司高管开始有自己的办公室,出差行程统一由助理打理。


爱好技术研发的魏述然为人温和,一直奋斗在产品研发最前线,对展讯倒也是常常持有宽容的态度,时常教导员工要学习展讯体系化的管理。在公司人数上,与展讯相差三千人的锐迪科也开始扩大队伍,公司人数一度扩招到1000多人,努力“展讯化”,只为能够在向紫光汇报时有更大的分量。


2017年11月,紫光集团宣布任命李力游为紫光集团联席总裁,李力游退出对展讯的直接管理。


数月后,李力游离开紫光。


2018年5月,紫光集团对外宣称锐迪科与展讯正式整合,并更名为紫光展锐。明面上是正式整合,事实上合并后的紫光展锐已经和锐迪科没有多大关系。


同年5月,魏述然和贾斌以及焦建堂、钟林等人先后离开。


自此,江湖再无锐迪科

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                                                                                                           图:RDA上海公司前台摘牌


02资本催化,红海沸腾


锐迪科公司虽然消亡,但“锐迪科”从来没有真正死去。


“锐迪科是一家非常勇敢的公司,加上山寨机的时代机遇,确确实实不会再有一家像锐迪科这样的公司了。”一位老锐迪科人感叹道。“市场上锐迪科系的创业公司有30余家,他们都见到了锐迪科未见的世界,但恐怕很难续写锐迪科未写的诗篇”。


“不过,如果中国芯片公司能带着像锐迪科那样不枉和勇往的冲向前发展,也有可能书写新的传奇。”


随着4G和5G时代的来临,中国前端射频芯片企业如雨后春笋般的冒出来。


注:2013年11月,中国移动正式发售4G手机,距离在2010年的美国无线通信展上,HTC正式宣布其第一款4G手机——HTC Evo 4G,已经是3年以后。


2015年5月,上市公司国民技术有限公司的无线射频事业部拆分出来,成立深圳飞骧科技有限公司,正式成为一家专注射频前端芯片和解决方案的公司。


2017年4月,锐石创芯在深圳成立。创始人从美国Skyworks归来,从事4G射频 PA 研发。


2018年,贾斌和焦建堂数位合伙人一起创办了开元通信,以5G通信的先进射频滤波器市场作为黄金切入点,进入射频前端市场。


注:焦建堂,业内人士常称为“焦叔”,曾担任锐迪科高级总监。


2018年底,钟林联合郑新年创办三伍微,专注WIFI射频前端。


注:钟林,研究生毕业于西安交通大学,进入芯片行业后在职读取了中国科技大学电子与通讯工程硕士学位,曾担任锐迪科射频产品副总经理;郑新年,曾担任锐迪科资深研发。


2018年底,王方林创办昱兆微,专注于物联网互联+人工智能、射频模块的芯片设计。


注:王方林曾在锐迪科从事射频IC设计工作。


据半导体行业观察统计,2017年中国射频前端芯片销售额仅20亿左右,约占中国市场的10%,仅占全球市场的4%,国产射频前端芯片发展依然任重而道远。


2019年10月31日,三大运营商公布5G商用套餐,并于11月1日正式上线5G商用套餐。同年,国产5G射频PA正式进入市场。


2019年,2011年11月成立的慧智微第一个推出国产5G UHB高集成模组。


2020年3月,搭载慧智微5G PA模组的首批OPPO K7x手机批量出货。


2021年,唯捷创芯、昂瑞微、飞骧科技的Sub-3G Hz分立Phase5 NPA陆续在品牌手机上量产出货。

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                                                                        图:一般无线双工通信系统中的RFFE 资料来源:英飞凌


术语说明:


1、位于最前端的天线调谐器件(antenna tuner)辅助提升收发天线的辐射性能及宽频、多频覆盖。


2、与之相连的是天线开关组件(ASM,Antenna Switch Module)一般有SPxT(如SP8T)与xPxT(如3P3T、DP4T)两类,负责选择切换蜂窝工作频段或发射天线。


3、后一级的双工器(Duplexer)与滤波器(SAW-Filter)实现FDD频分双工收发的频率选择与隔离,以及信号进入放大器(Amplifiers),射频芯片通常包括放大器,用于增强输入信号的幅度。这些放大器可以是低噪声放大器(Low Noise Amplifiers,LNA)用于接收信号,或功率放大器(Power Amplifiers,PA)用于发送信号。


4、前对带外干扰信号进行滤波。对于多载波工作的业务场景(如CA,Carrier Aggregation、5G EN-DC),低频上行信号的高次谐波可能对高频的下行接收灵敏度产生影响,可能需要加强滤波来实现多载波信号之间的隔离度。


5、信号的上、下变频过程在相应的Transceiver模块中进行。Transceiver对经Modem调制后的基带信号进行射频调制,即将基带调制信号(如QPST、16/64/256QAM等)的频谱搬移至相应的载波频率f0(如LTE Band3的19575信道,1747.5MHz)进行发射。同时将接收到的下行射频信号下变频,转换成基带调制信号,而后输出至Modem进行基带解调与解码。在商用的移动终端平台中,平台厂家将自己的RF Transceiver与Modem基带处理芯片相搭配,构成SoC的核心部分。下图案例中,Transceiver与天线之间的链路组成,被称为射频前端RFFE(RF Front End)。为尽量减少RFFE器件中的插入损耗和PCB空间占用等原因,应用在手机等终端产品的RFFE器件近年逐渐呈现出集成模块化的趋势,比如集成了Duplexer或Filter的放大器模块—PAMiD、FEMiD、FEMiF及L-PAMiD等。


6、Modem基带处理模块负责信号的DAC/ADC采样、信道编/解码及调制/解调。针对不同的无线信道环境和数据吞吐率需求,基站将协调和调度移动终端采取相应复杂度的基带调制方式。

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                                                                          图:简化4/5G手机射频前端框架图 资料来源:英飞凌


2019年,随着5G的商用,射频芯片的重要性也随之提升。


以射频PA为例,一台4G手机所需的射频PA芯片为5-7颗,而5G时代将达到16颗之多,且单颗芯片价值比4G芯片更高,市场需求暴涨一倍有余。并且5G基站、窄带互联网等5G“基础建设”也离不开射频芯片。可以说,5G时代给了射频行业一方更广阔的舞台。


据Yole统计,2021年中国大陆地区射频前端销售额约为20亿美元,而三年前,这一数字仅为3亿美元。三年时间市场扩张了六倍。


市场的飞速扩张引来了嗅觉灵敏的资本。


2019年后,射频赛道迎来了上市热潮:艾为电子、卓胜微、唯捷创芯等行业龙头纷纷上市,国博电子、慧智微等也在寻求敲钟可能。不论对资本还是射频厂商来说,这都是最好的时代,同时也是最坏的时代。


这一年射频前端巨头卓胜微在科创板上市。上市之后,股价一路飘红,在短短半年时间内股价涨了近16倍,市值最高时接近1800亿元,被股民称为“半导体茅台”。


资本之所以进场如此果断,是因为察觉到了射频行业进行国产化替代背后巨大的商机。


据Yole Development数据,2022年全球射频前端市场规模为192亿美元,2028年则有望达到269亿美元。射频行业中,前五大龙头全为外国厂商,合计占据了80%的市场(Broadcom(19%)、Qualcomm(17%)、Qorvo(15%)、Skyworks(15%)、村田(14%)),这给予了国产射频厂商巨大的市场想象空间。

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                                                                                        图:移动射频前端市场规模 资料来源:Yole


资本希望的是国产射频能够“吃掉”外国巨头的份额,但事与愿违,在真正有实力挑战巨头们的公司出现之前,国产射频赛道的内卷却率先开始了。


“国产射频芯片领域早已不是蓝海,而是一片红海,竞争已经白热化。”三伍微创始人钟林说,“从国产射频行业的毛利率就可以看出。”


此言非虚。唯捷创芯,其报告期内产品毛利率仅仅在20%上下波动,而国外龙头思佳讯、Qorvo、村田等企业的毛利率则在40%到60%之间。


导致这种现象的原因是疯狂涌入这条赛道的资本带来了大量的同质化竞争。


“射频行业的现状是高端不足,低端过剩,”业内人士也说,“实际上很多所谓创业公司,就是找了两三个有行业经验的人,然后拿一笔投资,就开始做低端或者中端,打价格战。国内现在有3000家半导体企业,不可能全部活下来。经历了唯捷创芯的破发,资本真的应该冷静了。”


两年时间里,资本疯狂涌入这条赛道,现在又争相撤出。


“资本的输血,造成了射频行业的内卷现象,”三伍微创始人钟林这样告诉我们,“只要资本不停输血,射频行业的内卷就不会停止。”


前文提到的卓胜微,高股价的泡沫中就有着“讲故事”的痕迹。


2020年,股价彼时高居创业板榜首的卓胜微进行了一次价值30亿元的融资,而当时卓胜微的市值不过20亿。并且,此时卓胜微在IPO募资时的项目仍在建设中,流动资金也没有出现断裂的压力。


因此不少人认为卓胜微这次融资是为了维持自身的高股价神话,满足资本的胃口。


卓胜微的股价中存在泡沫,这几乎是共识,但停下来就意味着泡沫破裂。


在这种压力下,卓胜微只能在“讲故事”的路上一路狂奔。


卓胜微的故事讲到最后,结局是价值接近1200亿的泡沫轰然破裂。


我们无法预知卓胜微未来将会如何,但资本似乎真的不想再听故事了。

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                                                               图:飞骧科技4G产品毛利情况 资料来源:飞骧科技招股说明书


2022年10月10日,飞骧科技IPO申报已受理,飞骧科技报告期内,4G产品毛利率为1%,甚至为负。


公司方面对此解释称,为应对市场竞争,抓住主要终端客户开放供应链认证的窗口期,优先进行主要终端客户导入,因此在积极导入终端客户并提高在终端客户同类产品份额的过程中,结合市场竞争情况调整售价。不过价格调整幅度整体超过成本下降幅度,致使毛利率下降至低位。


如今,射频行业中的资本正在撤退


资本退潮后,“裸泳者们”渐渐浮出水面。


高楼未起,宴席已竟。



第三部分“中国射频前端的未来展望”


01国产射频,二次长征


2023年7月,赛微电子宣布,BAW滤波器实现量产,代表我国攻克5G高端滤波器这一组件,实现对射频前端技术的全覆盖。


2023年8月,中国移动正式发布国内首款可重构5G射频收发芯片"破风8676",可广泛商业应用于云基站、皮基站、家庭基站等5G网络核心设备,填补了该领域的国内空白,有效提升了我国5G网络核心设备的自主可控度。


国产2GPA晚了国外近十年,国产3GPA比国外厂商晚6年,国产4GPA比国外厂商晚5年,而国产5GPA几乎与国外厂商同年推出,这也标志着国产芯片厂商在射频前端领域从追赶者变为齐头并进。不仅如此,在射频收发、滤波器等方面,中国芯片产业也进步神速,5G关键技术的一个个短板,正在被迅速补齐。


“离开了手机,射频芯片的市场规模并不大,”钟林表示,“成立早,有技术积累的公司优势很大。它们已经建立了和终端厂商比较紧密的关系,有客户优势。现在射频最大的市场就是手机和WiFi路由器,特别是手机市场。所谓的“客户优势”,其实就是抱紧终端厂商的“大腿”。


厮杀十余年的智能手机市场如今已经风云初定。


苹果、三星两位“洋和尚”暂且按下不表,国内的手机厂商已经形成了“华、米、O、V”四强并立的局面。在华为遭受制裁后,原属华为的荣耀又接过了大旗。


对于射频芯片厂商们来说,得“四强”者,方有能力与Broadcom、Qualcomm、Qorvo、Skyworks、村田等行业龙头逐鹿天下。


但叩响“四强”的门,又谈何容易?


作为“四强”绝对主力的中高端手机,在射频技术上主要采用Sub-3GHz PAMiD和UHB L-PAMiF方案。其中前者尚在探索,即将迎来突破。后者则已经被一些国产射频厂商掌握。


这也正是“国产替代”与外国垄断龙头厮杀的主战场。


02射频发展趋势:模组化


“Phase X”成为主流的射频前端方案在所需芯片数量增加和可用空间减少的矛盾下,射频前端日益模组化。随着通信技术升级,通信应用越来越广泛,对射频前端芯片的需求也日益丰富。在需要向下兼容以往的通信制式的同时,5G通讯技术使得射频前端需要支持的频段数量大幅增加,需要的组成部件数量也增加。但移动终端设备内部留给射频前端芯片的空间一直以来在逐渐减少,为满足移动智能终端小型化、轻薄化、功能多样化的需求,射频前端芯片逐渐从分立器件走向集成模组化。


在手机品牌厂商中,苹果的模组化程度较高。在2008年推出的首款支持3G的iPhone手机iPhone 3G中,苹果公司首次采用射频前端模组方案,其中用于支持3G信号的射频前端采用的是Triquint TritiumTM III系列。目前,iPhone已全面采用模组化方案,其他手机品牌中高端机型的模组化率也在逐步提高。

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                                                                                图:苹果射频前端模组化程度较高 资料来源:Yole


PhaseX方案两年一个节点,Phase8是5G最新方案。随着PhaseX方案的演进,集成度不断提高,其中Phase6/6L及以前为4G方案;Phase7系列为从4G方案延伸出来的5G方案。2021年MTK联合器件厂商、终端厂商开始着手定义全新5G射频前端方案Phase8,并于2023年推出。针对不同终端应用场景,具体有Phase8/8M/8L方案,Phase8系列方案是经过优化之后的真正5G适用的射频前端方案。


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                                               图:5G前端射频芯片的演进 资料来源:慧智微,国信证券经济研究所整理



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                                                  图:PhaseX方案的演进 资料来源:慧智微,国信证券经济研究所整理


03滤波器能力是模组产品的关键,PAMiD是皇冠上的明珠


在射频发射模组中,频段越“拥挤”,滤波器越占主导地位。比如,用于5G新增频段n77和n99的PAMiF或L-PAMiF,对滤波器性能要求较低,一般的LC型滤波器(IPD、LTCC)便能胜任,产品力主要在于PA。而用于4G频段的M/H PAMiD或M/H L-PAMiD,由于该频率范围(1.5GHz-3.0GHz)是移动通信的黄金频段,除Band1/2/3/4/34/39/40/41蜂窝通信外,GPS、Wi-Fi 2.4G、Bluetooth等重要的非蜂窝网通信也工作在该范围,“拥挤”和“干扰”严重,产品力主要在于滤波器。

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                                                 图:射频发射模组汇总 资料来源:EPiCMEMS,国信证券经济研究所整理


在射频接收模组中,集成度越高滤波器越占主导地位。最低集成度的接收模组是使用RF-SOI工艺在单颗裸晶圆上实现了射频开关和LNA,不包括滤波器;适用5G新增n77/n79频段的接收端模组L-FEM仅需要额外与一颗LC型滤波器集成,这两种模组都由SOI工艺主导。其他集成度更高的产品,含有更多的滤波器,产品力主要由滤波器主导,其中集成度最高的是L/M/H L-FEM,集成了适用于各频段的多颗滤波器,且滤波器所需性能较高。

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                                                图:射频接收模组汇总 资料来源:EPiCMEMS,国信证券经济研究所整理


多种滤波器在射频前端共存。滤波器的主要功能是通过有用信号,消除干扰信号,滤波器的主要性能指标包括中心频率、带宽、插损、带外抑制、温漂特性、功率耐受等。用于射频前端模组中的滤波器主要包括LC滤波器(MLCC、LTCC、IPD)和压电滤波器(SAW、BAW),其中LC滤波器是基于电感/电容的频率响应特性来进行滤波器设计,压电滤波器是利用材料的压电特性进行设计。BAW更适用于高频率,但成本高;SAW技术成熟,成本较低,适用于低频率,传统SAW一般很难用于2GHz以上频率,但村田推出的IHP(Incredible High Performance)SAW可用于2.4GHz,性能与BAW相当,拓宽了SAW的应用范围。


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                                                         图:滤波器的分类 资料来源:慧智微,国信证券经济研究所整理


PAMiD/L-PAMiD是射频前端模组皇冠上的明珠。在5G手机的射频模组中,适用于Sub-6GHz频段的接收端模组L-FEM和发射端模组L-PAMiF,我国厂商已成熟商用。虽然Sub-3GHz频率更低、功率更低,不需要复杂的SRS开关等,但由于Sub-3GHz频段较多,需要集成的滤波器及双工器更多,而且需要SAW、BAW等声学滤波器。因此,生产用于Sub-3GHz的PAMiD/L-PAMiD要求厂商具有全模块子电路的设计和量产能力、强大的系统设计能力,并且能获得小型化滤波器资源。之前国产厂商在Sub-3GHz频段主要提供分立方案,但目前已有厂商逐步推出PAMiD/L-PAMiD模组产品。


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                                      图:5G手机射频前端发射模组方案 资料来源:慧智微,国信证券经济研究所整理

 

  

参考资料:

《江湖再无锐迪科》 雷锋网 作者:吴优 编辑:包永刚

《资本抛弃,内卷不断,射频芯片裸泳者没有未来》 雷锋网 作者:姚勇喆

《国信证券-射频前端行业深度:模组化提高行业壁垒,平台化是核心竞争力》