可重構(gòu)技術(shù)——射頻前端產(chǎn)業(yè)的“革命者”

　　一直以來，在推進(jìn)技術(shù)演進(jìn)的道路上，國內(nèi)半導(dǎo)體廠商多數(shù)扮演著跟隨者的角色，通過經(jīng)營客戶關(guān)系和提升運(yùn)營效率來加強(qiáng)企業(yè)核心競爭力，實(shí)現(xiàn)與國際大廠的差異化。當(dāng)然，僅憑這兩項(xiàng)難以維持企業(yè)的長期競爭力，只有堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)價(jià)格最優(yōu)化才是企業(yè)提升核心競爭力的制勝法寶，更是國內(nèi)企業(yè)對(duì)國際大廠實(shí)現(xiàn)彎道超車的最佳機(jī)會(huì)。

　　記者近期采訪到一家以技術(shù)創(chuàng)新為核心，在射頻微波器件領(lǐng)域走不同路線的國內(nèi)半導(dǎo)體廠商慧智微，并與該公司 CEO 李陽博士做了深度交流。

　　走上可重構(gòu)

　　李陽博士是國家千人計(jì)劃專家，長期從事高性能微波、射頻集成電路設(shè)計(jì)和產(chǎn)業(yè)化工作，尤其在多頻多模射頻前端方面，研發(fā)出顛覆性的混合可重構(gòu)技術(shù)。他回國后從2012 年開始做可重構(gòu)射頻功率放大器方向的研究，經(jīng)歷過兩年的原型設(shè)計(jì)，在業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)第一個(gè)可重構(gòu)的 4G 多頻多模射頻放大器，進(jìn)而又用一年的時(shí)間實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。

　　以往的射頻前端解決方案，通常采用每個(gè)頻段用一個(gè)單頻段功率放大器的方案，隨著頻段增多，功率放大器數(shù)目會(huì)快速上升，成本增加，面積增大。也許在 2G、3G 時(shí)期，智能手機(jī)需要支持的頻段尚不多，但隨著 4G 時(shí)代的到來，業(yè)界迫切需要小面積、低成本的射頻前端產(chǎn)品。據(jù)李陽博士介紹，在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界對(duì)可調(diào)諧高效率功放的研究已經(jīng)許久，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于可重構(gòu)設(shè)計(jì)的 AgiPAM 技術(shù)，結(jié)合使用新型 CMOS SOI技術(shù)，創(chuàng)造性的開發(fā)出射頻器件方面的可重構(gòu)顛覆性技術(shù)。

　　與當(dāng)前砷化鎵的多組功率器件的解決方案相比，AgiPAM 技術(shù)使用同一組器件便能夠在多個(gè)頻段和多種模式間復(fù)用，使得基于該技術(shù)的功率放大器產(chǎn)品具有尺寸小、支持頻帶多、低成本等特點(diǎn)。以慧智微的 4G PA S303 為例，一組器件覆蓋了 34、39、38、40、41 和 7 共計(jì) 6 個(gè)頻段，性能優(yōu)于 Skyworks 集成四組器件的同類產(chǎn)品，成本降低了足足一半多。

　　在性能和成本優(yōu)勢如此明顯的前提下，慧智微的產(chǎn)品是否經(jīng)過市場和客戶的考驗(yàn)?zāi)?李陽博士對(duì)集微網(wǎng)說道，自 2015 年基于 AgiPAM 技術(shù)的射頻前端產(chǎn)品量產(chǎn)后，截至目前超過千萬顆的出貨，更獲得以中興為代表的品牌手機(jī)客戶在產(chǎn)品品質(zhì)、一致性等方面的驗(yàn)證，廣泛應(yīng)用在高通、聯(lián)發(fā)科、展訊等不同平臺(tái)的智能手機(jī)和數(shù)據(jù)卡設(shè)備上。由于采用可重構(gòu)技術(shù)的射頻前端產(chǎn)品仍屬少數(shù)，為滿足現(xiàn)有市場需求，慧智微的射頻前端產(chǎn)品采用與 Qorvo、 Skyworks等主流廠商 產(chǎn)品管腳兼容的方式設(shè)計(jì)，尺寸未實(shí)現(xiàn)真正的最小化，目前基于可重構(gòu)方案的射頻前端產(chǎn)品仍處于市場發(fā)展的第一階段。在未來基于可重構(gòu)技術(shù)的定制產(chǎn)品，可以為客戶提供更小尺寸，更好性能和更低成本，為客戶產(chǎn)品提供更大競爭力。

　　Gartner 研究報(bào)告顯示，預(yù)計(jì) 2016 年全球智能手機(jī)出貨量達(dá)到 15 億部，2020 年智能手機(jī)出貨量將達(dá)到 19 億部。以北美、西歐、日本以及亞太地區(qū)以“更新?lián)Q代”為主，以印度市場為首的新興市場繼續(xù)推進(jìn) 3G 和4G/LTE 的不斷升級(jí)。今年中國智能手機(jī)市場將以品牌客戶帶頭，引領(lǐng)消費(fèi)者新一輪“換機(jī)潮”的到來，更加注重產(chǎn)品品質(zhì)和質(zhì)量，這也是慧智微的目標(biāo)客戶群體。

　　當(dāng)然公開市場也是慧智微重要的另一類重要客戶，品牌客戶的認(rèn)可對(duì)公開市場普及可重構(gòu)解決方案的應(yīng)用帶來更多促進(jìn)作用。智能手機(jī)市場正處于快速發(fā)展期，由 4G 網(wǎng)絡(luò)向 LTE-A 和 5G 進(jìn)一步延伸，如何縮短產(chǎn)品推向市場的時(shí)間，滿足市場需求成為手機(jī)客戶選擇供應(yīng)商的理由之一?；?AgiPAM 技術(shù)的射頻前端產(chǎn)品采用軟件可調(diào)的方式，對(duì)頻帶支持的可調(diào)性將有利于為客戶提供長期的價(jià)值，為產(chǎn)品提供持續(xù)的競爭力。這就是技術(shù)創(chuàng)新帶來的產(chǎn)品差異化。

　　可重構(gòu)技術(shù)的市場前景

　　過去幾十年來，軟件無線電實(shí)現(xiàn)無線硬件通路完成了數(shù)字電路可重構(gòu)，模擬基帶可重構(gòu)，射頻收發(fā)信機(jī)可重構(gòu)。而具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的射頻前端混合可重構(gòu)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了射頻功率放大器的可重構(gòu)。未來隨著可重構(gòu)技術(shù)的演進(jìn)以及新材料的開發(fā)，將有希望在濾波器上實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)射頻前端可重構(gòu)，完成軟件無線電缺失的一環(huán)。RFMD 等公司曾在2G時(shí)代以基于砷化鎵HBT 工藝的單片集成技術(shù)重塑了整個(gè)手機(jī)射頻前端行業(yè)，慧智微在可重構(gòu)技術(shù)的創(chuàng)新能否為中國企業(yè)提供一個(gè)彎道超車的機(jī)會(huì)值得期待。

　　全球射頻前端市場的銷售額已經(jīng)從 2016 年的每年近 50 億美金成長到 2018 年度的近 80 億美金。在智能手機(jī)終端產(chǎn)品中，射頻前端模塊的價(jià)格每日劇增。一方面坐擁無線技術(shù)的領(lǐng)先者地位，另一方面探索新市場的需求，Qualcomm 近些年來一直積極布局射頻前端產(chǎn)品方案，藉以強(qiáng)化 整體方案的競爭力，實(shí)現(xiàn)公司業(yè)務(wù)成長。高通在射頻前端產(chǎn)品上不斷的做技術(shù)創(chuàng)新，在RF360系列產(chǎn)品中，使用CMOS RF-SOI等工藝推進(jìn)技術(shù)的演進(jìn)。以現(xiàn)有射頻產(chǎn)品廠商主要采用的砷化鎵HBT工藝，其產(chǎn)品很難實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)，不適合多頻多模的發(fā)展趨勢。在新一輪射頻前端市場的變革中，高通有可能成為新晉的革命者。只有在新技術(shù)領(lǐng)域早做儲(chǔ)備，才有可能在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面規(guī)避傳統(tǒng)方案的知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)，并對(duì)后進(jìn)者形成專利壁壘。這也是慧智微堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新的的理由之一。慧智微電子申請了幾十項(xiàng)國內(nèi)外專利，構(gòu)建核心專利池，目前已獲得 17 項(xiàng)專利授權(quán)。

　　利于未來 5G 發(fā)展

　　4G 技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)和向5G發(fā)展會(huì)使射頻前端支持的頻段和模式將變得越來越多。李陽博士指出，慧智微的可重構(gòu)方案不僅對(duì)6GHz以下的新頻段擁有良好的兼容性，同時(shí)通過工藝節(jié)點(diǎn)和技術(shù)內(nèi)核的演進(jìn)，可以很好的支持5G 應(yīng)用中毫米波頻段 的需求,這對(duì)不斷滿足客戶未來產(chǎn)品演進(jìn)需求，持續(xù)提供性能更好、成本更低的射頻前端產(chǎn)品擁有極大意義。

　　2016 年 6 月，慧智微宣布 C 輪融資 9200 萬元，持續(xù)獲得知名風(fēng)險(xiǎn)投資公司金沙江創(chuàng)投(GSR Venture)以及祥峰投資(淡馬錫旗下風(fēng)投公司)，青云創(chuàng)投等公司投資。李陽博士表示，慧智微將堅(jiān)持不斷技術(shù)創(chuàng)新，投入下一代產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)以保持領(lǐng)先，也會(huì)在應(yīng)用端、銷售和 FAE 等方面加大投入，希望在未來一年到一年半的關(guān)鍵時(shí)期實(shí)現(xiàn)市場快速穩(wěn)健成長。

　　作為一家初創(chuàng)企業(yè)，慧智微在智能手機(jī)多頻多模射頻前端產(chǎn)品化實(shí)現(xiàn)顛覆性創(chuàng)新，在過去一年實(shí)現(xiàn)四倍增長，僅用一年時(shí)間形成數(shù)千萬元的銷售額獲得市場成功。在一個(gè)規(guī)模達(dá) 1400 億規(guī)模的射頻前端產(chǎn)業(yè)，慧智微在擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專有技術(shù)前提下，在技術(shù)創(chuàng)新的道路上不斷堅(jiān)持，將有機(jī)會(huì)成長為市場的革命者，重塑整個(gè)產(chǎn)業(yè)。