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5G时代射频前端市场竞争激烈,射频前端芯片或将洗牌

半导体产业经历2019上半年的衰退后,下半年在库存逐渐去化及市场需求旺季效应下情况略显好转,也让供应链厂商期望2020年能迎来市场需求的反转。综观对2020年半导体产业展望,除了先进制程发展已广为各界关注,受惠5G产业而出现的射频前端元件需求旺盛。

5G时代射频前端市场竞争激烈,射频前端芯片或将洗牌

5G技术推动射频前端芯片市场持续增长

在手机通信系统中,射频前端模块是其中的核心组件,它的性能直接决定了移动终端可以支持的通信模式,以及接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要性能指标,直接影响终端用户的体验。而除了通信系统以外,手持设备中的无线连接系统(Wi-Fi、GPS、Bluetooth、FM和NFC等)对射频前端芯片也有较强的需求。

从组件构成来看,射频前端芯片主要包括功率放大器、天线开关、滤波器、双工器和低噪声放大器等。

5G时代射频前端市场竞争激烈,射频前端芯片或将洗牌在过去的十年间,手机通信行业经历了从2G、2.5G到3G,再到4G两次重大产业升级。而在2G到4G发展的过程中,随着手机芯片逐渐向多模方向发展,以及支持频段数量指数性增加,可以观察到手机射频前端芯片不仅在数量上产生指数级增长,在设计复杂度上更是大大提高。

随着5G时代的加速到来,必然还将继续推动射频前端芯片市场的增长。一方面,5G时代会有更多的频段资源被投入使用,多模多频使射频前端芯片需求增加,同时Massive MIMO和波束成形、载波聚合、毫米波等关键技术将助长这一趋势;另一方面,物联网产业将借助5G通信网络真正实现落地,成为驱动射频前端芯片市场发展的新引擎。

值得一提的是,据预测,仅移动终端中射频前端芯片的市场规模将会从2015年的119.4亿美元增长至2020年的212亿美元,年复合增长率达到15.4%。

射频前端类产品渐渐登上历史性舞台

所有无线通信都需要手机终端中的WI-FI、GPS、Bluetooth等,射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;射频滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;双工器用于将发射和接收信号的隔离,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

近年来,随着移动终端功能的逐渐完善,手机、平板电脑等移动终端的出货量持续上升。射频前端的频段数目和价值也在急剧增加,在过去的十年间,通信行业经历了从2G到3G,再到4G两次重大产业升级。

据悉,射频前端各个组件市场情况,可以总结为以下三点:滤波器市场显著增加,功放和低噪放稳定增长,射频开关类产品需求多样化发展。在射频前端市场中最大的业务模块是滤波器,从2016年到2022年滤波器的年复合增占率21%(以下年份同),将从52亿美元增长至163亿美元,这主要的市场驱动力来自于新型天线对额外滤波的需求以及载波聚合对更多的体声波滤波器的需求;功放和低噪放的年复合增占率1%,从38亿美元增长至41亿美元,高端LTE功放市场的增长将被2G和3G市场的萎缩所平衡,由于新型天线的出现和增长,低噪放市场将稳步前行;射频开关的年复合增占率12%,从10亿美元增长至20亿美元,其市场驱动力来自于天线开关业务的增长;天线调谐器年复合增占率40%,从0.36亿美元增长至2.72亿美元,市场驱动力来自调谐功能被添加到主天线和分集天线中。

市场格局生变

在多年的征战之后,当前射频前端市场产业链已趋于“定势”,欧美IDM大厂技术领先,规模优势明显。而我国台湾企业则在晶圆制造、封装测试等产业链中下游占据重要地位。

例如在SAW滤波器中,全球80%的市场份额被村田、TDK等瓜分,而在4G/5G中应用的BAW滤波器则被博通和Qorvo占据了95%的市场空间,PA则全球93%的市场集中在Skyworks、Qorvo和博通手中。尤其是他们基本完成了射频前端全产品线布局,拥有专用的制造和封装链条,以IDM模式巩固在设计能力、产品性能以及产能掌控的巨大优势。同时,专利技术储备也让三大厂商有了更坚固的“防御城墙”,后来者短时间内难以逾越。

5G时代射频前端市场竞争激烈,射频前端芯片或将洗牌但4G的战场已然翻篇,5G的射频赛道上,已然涌入了新的对手。华为、高通、三星、英特尔和联发科都在切入。高通快人一步,已推出多款5G射频模块,并已从基带到天线的端到端解决方案傲视群雄。此外,其对TDK Epcos滤波技术的战略投资已初见成效。而前不久联发科正式宣布以每股两美元(共计4000万美元)的价格认购本土PA龙头唯捷创芯发行的普通股接近2000万股,这是继收购络达之后,联发科在射频PA领域的又一次深入。

一方面,他们有在基带和应用处理器方面的深厚积累,向高利润率的射频“跨界”横向整合,必将鼓励平台方案客户使用自家射频产品,实现“一石二鸟”;另一方面,这一趋势必将对Qorvo、博通和Skyworks等独立射频供应商造成一定的影响。虽然说5G市场足够大,伴随而来的物联网高爆发使得射频市场有足够的增量,但新的“跨界者”必将再次加速行业的洗牌。

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