毫米波射頻前端，還有機會嗎？

毫米波被譽為能夠帶來令人難以置信的網(wǎng)絡(luò)吞吐量數(shù)據(jù)，但迄今為止它的采用一直乏善可陳。

毫米波技術(shù)的領(lǐng)導者高通公司認為，他們擁有高達60億美元的前端機會。這 60億美元將需要在日本、中國、韓國、歐洲和印度廣泛采用 mmWave。盡管有這個巨大的機會，mmWave 手機已被降級到僅在美國市場被使用。日前發(fā)布的 iPhone 14 公告中，僅美國對 mmWave 的采用繼續(xù)保持真實，但最近的 Jio 公告指出了潛在的加速。

今年早些時候，我們報道了高通在調(diào)制解調(diào)器、收發(fā)器、包絡(luò)跟蹤器、PMIC、濾波器和毫米波天線方面的狀況今年和明年的 iPhone 設(shè)計競賽。Apple 在連接上的年度支出約為 144億美元。如果每部 iPhone 都配備 mmWave，那將給高通公司帶來大約30億美元的 RFFE 收入。當然，到 2021 年，只有約 4400 萬部 iPhone 配備了 mmWave，而約 1.96 億部沒有配備 mmWave。

2021 年，Apple 出貨了約 2.4 億部 iPhone，每部手機的加權(quán)平均每部 iPhone 的連接內(nèi)容約為 58.3 美元。約 4400 萬部 iPhone 配備了 mmWave，而約 1.96 億部未配備 mmWave。每部 iPhone 的毫米波內(nèi)容約為 12.10 美元。在整個安卓系統(tǒng)中，高通在某些手機中的內(nèi)容價格高達 18.4 美元，但平均水平較低。

我們還搜索了各個國家的 Apple.com 網(wǎng)站，以確定哪些 iPhone 14 型號具有 mmWave。

讓人意外的是，只有美國型號有毫米波。

由于許多人預計日本將擁有毫米波，因此毫米波的采用仍然看起來很糟糕。說到日本，瑞薩有一些有趣的毫米波前端產(chǎn)品，隨著聯(lián)發(fā)科進入支持毫米波的基帶，這些產(chǎn)品可能會開始獲得一些份額。另一方面，毫米波的采用也有一些漸增的利好消息。

印度最炙手可熱的電信公司 Jio 上周發(fā)布了一項重大公告，將投資 250 億美元用于 5G 和毫米波。Jio 于 2016 年下半年推出基于 O-RAN 等概念的現(xiàn)代 4G 網(wǎng)絡(luò)。到 2020 年，他們已迅速加速成為排名第一的移動電話公司，擁有超過 4 億用戶。Jio 是印度在全球每 GB 蜂窩數(shù)據(jù)成本最低的原因。他們通過向他們的網(wǎng)絡(luò)注入數(shù)百億美元來做到這一點。他們的投資最近放緩，但由于最近的消息，他們希望重新加速。

Jio 非常缺乏頻譜。在最近的拍賣之前，美國的 Verizon 也經(jīng)常這樣說。他們是世界上最大的毫米波部署者。有趣的是，如果我們查看中低頻譜的客戶數(shù)量或每 MHz 的數(shù)據(jù)量，Jio 是領(lǐng)先者。印度的移動數(shù)據(jù)消費增長得令人難以置信，而 Jio 的網(wǎng)絡(luò)容量正在碰壁。他們需要獲得更多的低頻段和中頻段頻譜或轉(zhuǎn)向毫米波。

Jio 最近獲得了 700MHz 頻譜的很大一部分，但他們也選擇張開雙臂擁抱毫米波，因為頻譜豐富且便宜。他們將在印度的 1,000 個城市安裝 5G。這包括使用毫米波小型蜂窩提供數(shù)量級以上的網(wǎng)絡(luò)容量，目標是實現(xiàn) 1 億個固定無線互聯(lián)網(wǎng)家庭連接。

憑借 Jio 的 250億美元巨額投資，印度似乎準備開始在高端采用 mmWave。高通擁有高端產(chǎn)品，這很清楚，從 2023 年到 2025 年，mmWave 將開始在印度、日本和韓國部署。我們?nèi)匀徊淮_定中國的毫米波計劃，我們的看法在它幾乎每周都會發(fā)生和不發(fā)生之間搖擺不定。

高通正在悄然成為射頻巨頭

隨著競爭變得更加激烈，高通正在各方面面臨競爭對手的強烈沖擊。例如在移動領(lǐng)域，聯(lián)發(fā)科在設(shè)計和節(jié)點轉(zhuǎn)換方面變得更加積極。聯(lián)發(fā)科將成為臺積電 N4 工藝的第一個用戶。三星正在授權(quán) RDNA 圖形以加強其內(nèi)部 SOC。谷歌正在與三星合作開發(fā)他們自己的內(nèi)部定制 Tensor 芯片，而蘋果正在努力實現(xiàn)他們的調(diào)制解調(diào)器目標。 盡管面臨所有這些挑戰(zhàn)，高通并沒有退縮。即使短期內(nèi)很疲軟，他們也致力于在未來采用更具侵略性的 SOC。 更重要的是，他們正在加速射頻前端 (RFFE) 市場的收益。這是一個接近 20B 美元的市場，高通正在迅速獲得份額。SemiAnalysis 認為，到 2025 年，這將是給高通 帶來80億美元收入的市場。

RFFE 是一個廣泛的領(lǐng)域，涵蓋從天線捕獲無線信號一直到收發(fā)器和調(diào)制解調(diào)器的所有領(lǐng)域。高通鎖定調(diào)制解調(diào)器技術(shù)，在已實施的 5G 3GPP 發(fā)布時間表上領(lǐng)先多代，但在 RFFE 業(yè)務(wù)中，他們僅持有約 20% 的份額。 高通很早以前就開始建立他們的 RFFE 業(yè)務(wù)，但在過去幾年中，隨著向 5G 的過渡，它的增長確實加快了。要將領(lǐng)先的無線電技術(shù)推向市場，需要的不僅僅是實施調(diào)制解調(diào)器和日常工作。這意味著數(shù)十個不同地區(qū)的監(jiān)管批準，與一百多家電信公司合作，確保優(yōu)化外形和散熱，同時控制成本。

RFFE 不是一項單一的技術(shù)，因此很難將其歸類為單一實體以進行一般性陳述。自2013年以來，發(fā)生了更多的變化和發(fā)展。這里需要的能力是多種多樣的，也很困難。每 6 個月，RF 堆棧的某些部分就會發(fā)展。高通公司正試圖通過從調(diào)制解調(diào)器到天線模塊的垂直集成堆棧進入市場，以減少客戶所需的工程工作。高通并沒有在堆棧的每個部分都提供產(chǎn)品，實際上 RFFE 中還有很多地方是高通不滿意的。今天的公告是關(guān)于用領(lǐng)先產(chǎn)品填補其中一個漏洞。

Qorvo、Skyworks、Akoustis 和 Broadcom 將被視為高通的主要競爭對手，但該領(lǐng)域他們還有其他競爭對手。 高通一直試圖在競爭中超越競爭對手的一個領(lǐng)域是射頻濾波器。5G 非常復雜，部分原因是用于通信的頻率多種多樣。各種頻段和干擾源的重疊使得準確有效地保持信號完整性變得困難。濾波器用于拒絕給定頻帶之外的所有內(nèi)容并隔離頻率范圍。 GlobalStar 的 n53 頻段（2483.5MHz 至 2495MHz 的頻譜為 11.25MHz）存在此類問題的一個此類示例。我們早在 iPhone 發(fā)布之前就揭穿了有關(guān) iPhone 13、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和 $GSAT 的荒謬謠言。 配備支持該頻段的調(diào)制解調(diào)器的 iPhone 本身并沒有什么特別之處。

幾十年來，由于工作頻譜接近，2.4GHz WiFi 路由器一直能夠使用該頻段，只需稍加修改即可。該頻譜充斥著干擾，低質(zhì)量的 WiFi 和藍牙在正常范圍之外運行，并且微波泄漏。 由于大量使用的頻譜重疊，GlobalStar n53 頻段被認為是低質(zhì)量的。濾波器的主要目的是隔離正在使用的特定頻率并確?？梢栽诮o定頻譜上保持通信。高通去年發(fā)布了用于 600MHz 至 2.7GHz 的 UltraSAW 濾波器。作用之一是 GlobalStar 的 n53 頻段變得更加可用。

Qualcomm 現(xiàn)在正在通過ultraBAW 擴展他們的濾波器技術(shù)。該濾波器的工作頻率范圍為 2.7GHz 至 7.2GHz。高通已經(jīng)從嚴重缺乏射頻濾波器變成擁有從 600MHz 一直到 7.2GHz 的高性能濾波器。這包括對即將推出的頻段部署的支持，例如 C-Band，包括即將推出的 Wi-Fi 6E 標準。ultraBAW 濾波器可以在下行鏈路上支持高達 300MHz 的信道，這意味著 Qualcomm 將能夠在未來的設(shè)備中實現(xiàn)一些瘋狂的帶寬數(shù)字，即使降級到僅低于 6GHz。這項創(chuàng)新需要與 RFFE 堆棧中的其他人一起出現(xiàn)，但高通產(chǎn)品中的一個大漏洞已經(jīng)被堵住了。UltraBAW 濾波器將于 2022 年下半年批量發(fā)貨。它將作為分立濾波器和模塊的一部分提供。

據(jù)高通介紹，全新高通ultraBAW射頻濾波器延續(xù)并擴展了公司此前推出的高通ultraSAW 技術(shù)的領(lǐng)先性能。高通ultraSAW支持從600MHz到2.7GHz的低頻段，高通ultraBAW則支持2.7GHz到7.2GHz，從而將中頻段連接擴展到7GHz以下。高通ultraBAW還支持高達300MHz的超寬信道、5G和/或Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)共存、以及更快的下載和上傳。 高通ultraBAW通過支持從2.7GHz到7.2GHz的更高頻段，能夠提供對關(guān)鍵Wi-Fi頻段的支持，包括5GHz、面向Wi-Fi 6E新增的6GHz頻段、以及符合未來Wi-Fi標準的頻段。采用高通ultraBAW技術(shù)的終端將具備支持更高傳輸速率、增強的定位服務(wù)能力等多項優(yōu)勢。 高通ultraBAW濾波器采用薄膜式壓電材料微聲波技術(shù)，不僅支持更小占板面積，還采用創(chuàng)新的散熱模組技術(shù)，從而提升能效并支持更久的續(xù)航。

此外，高通ultraBAW作為高通技術(shù)公司行業(yè)領(lǐng)先的調(diào)制解調(diào)器到天線解決方案組合的最新產(chǎn)品，將支持終端廠商把高性能5G和Wi-Fi連接引入多個垂直領(lǐng)域，包括智能手機、汽車、筆記本電腦、平板電腦、CPE、小基站、固定無線接入（FWA）以及物聯(lián)網(wǎng)。 SemiAnalysis 認為它將首先出現(xiàn)在 2022 年第三季度智能手機更新周期的中期。這與 RFFE 的情況有些無關(guān)，但高通似乎有點陷入困境，聯(lián)發(fā)科在應(yīng)用處理器上變得更加激進。我們的消息來源報告稱，高通將通過明年發(fā)布 2 款旗艦 SOC 來應(yīng)對這一推動。首先將在第一季度使用三星的 4nm 節(jié)點，然后在第三季度使用臺積電 4nm 進行更新。架構(gòu)應(yīng)該是相似的，但工藝節(jié)點的差異會導致效率和時鐘速度的

這個濾波器可能會幫助高通更深入地滲透到 Wi-Fi。博通在基帶和 RFFE 前端沒有為 6 到 6E 過渡做好充分準備。其他公司通常缺乏 RFFE 方面或基帶方面。Apple 將轉(zhuǎn)向內(nèi)部 5G 調(diào)制解調(diào)器和 Wi-Fi 基帶，但ultraBAW 將使高通公司可能在過渡后很長時間內(nèi)留在供應(yīng)鏈中。 SemiAnalysis 詢問了該產(chǎn)品的制造合作伙伴，但我們只被告知他們不會被披露。 高通的總體目標不是為智能手機 OEM、物聯(lián)網(wǎng)、汽車等提供組件來構(gòu)建無線電解決方案。真正的最終目標是提供從調(diào)制解調(diào)器到天線的預認證、預批準的垂直射頻解決方案。這超出了客戶端。他們希望通過FSM200xx 等領(lǐng)先產(chǎn)品為小型基站提供這種垂直解決方案。

總的來說，高通將繼續(xù)在 RFFE 中吞噬 SAM。 SemiAnalysis 認為，高通將在幾年內(nèi)將 RFFE 的份額提高到 20% 以上。RFFE 將有助于阻止即將到來的應(yīng)用處理器方面的份額損失，即使智能手機銷量停滯不前，也能實現(xiàn)有意義的盈利增長。

審核編輯：劉清