射频PA在通信领域的作用及重要性 (三)
不同材料工艺的 PA 产业分工略有不同
普通硅工艺集成电路和砷化镓 / 氮化镓等化合物集成电路芯片生产流程大致类似,但与硅工艺不同的是化合物半导体制程由于外延过程复杂,所以形成了单独的磊晶产业。
磊晶是指一种用于半导体器件制造过程中,在原有芯片上长出新结晶以制成新半导体层的技术,又称外延生长。
由于与 Si 材料性能差异较大,化合物晶圆制造中设备及工艺与硅有极大的不同,所以化合物半导体拥有自己独立的全套产业链。
射频 PA 产业同时存在两种商业模式
射频 PA 产业同时有 IDM(Integrated Device Manufacture,垂直整合制造)模式和 Fabless 模式。
IDM 模式是指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,历史成熟厂商 Skyworks、Qorvo、Broadcom 等均采用 IDM 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。随着技术的成熟和代工能力的兴起,代工模式占比也将提升,以手机射频 PA 为例,中国台湾厂商 稳懋已经是砷化镓射频工艺非常成熟的代工厂。新晋厂商高通、卓胜微等优选 Fabless,主攻 IC 设计,制造封测需求外部合作。
图:射频 PA 产业两种商业模式
二、从手机、基站到物联网,万物互联时代射频 PA 市场广阔
到 2035 年 5G 将拉动 12 万亿美元的经济活动
HIS 发布的报告《5G 经济:5G 技术将如何助力全球经济》预测,未来 5G 技术将给全球经济带来 12 万亿美元的经济增长,而 2020-2035 年间 5G 技术带来的全球 GDP 增长量相当于一个印度的 GDP。到 2035 年,5G 价值链本身将创造 3.5 万亿美元经济产出,同时创造 2200 万个工作岗位,其中中国总产出 9840 亿美元,就业机会 950 万个,居全球首位。
5G 应用场景
5G 关键技术
5G 新增高频频段
5G 新增频段主要划分为 sub-6GHz 和毫米波,sub-6GHz 的全球主流频段主要包 n1/n3/n8/n20/n28/n41/n77/n78/n79 等,国内 5G 网络的频段主要是中国电信(3400MHz-3500MHz)和中国联通(3500MHz-3600MHz)使用的 n78 频段、中国移动使用的 n41(2515MHz-2675MHz)和 n79(4800MHz-4900MHz)频段。除 n41 频段靠近 4G 频段外,n78、n79 频段相对比 4G 频段属于更高的频谱。
图:全球 5G 频段