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高通正在悄然成為射頻巨頭

2021-10-28
來源:半導體行業觀察
關鍵詞: 高通 射頻

  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。例如在移動領域,聯發科在設計和節點轉換方面變得更加積極。聯發科將成為臺積電 N4 工藝的第一個用戶。三星正在授權 RDNA 圖形以加強其內部 SOC。谷歌正在與三星合作開發他們自己的內部定制 Tensor 芯片,而蘋果正在努力實現他們的調制解調器目標。

  盡管面臨所有這些挑戰,高通并沒有退縮。即使短期內很疲軟,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 是一個廣泛的領域,涵蓋從天線捕獲無線信號一直到收發器和調制解調器的所有領域。高通鎖定調制解調器技術,在已實施的 5G 3GPP 發布時間表上領先多代,但在 RFFE 業務中,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 業務,但在過去幾年中,隨著向 5G 的過渡,它的增長確實加快了。要將領先的無線電技術推向市場,需要的不僅僅是實施調制解調器和日常工作。這意味著數十個不同地區的監管批準,與一百多家電信公司合作,確保優化外形和散熱,同時控制成本。

  RFFE 不是一項單一的技術,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,發生了更多的變化和發展。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展。高通公司正試圖通過從調制解調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。今天的公告是關于用領先產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 發布之前就揭穿了有關 iPhone 13、衛星互聯網和 $GSAT 的荒謬謠言。

  配備支持該頻段的調制解調器的 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 頻段被認為是低質量的。濾波器的主要目的是隔離正在使用的特定頻率并確保可以在給定頻譜上保持通信。高通去年發布了用于 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 現在正在通過ultraBAW 擴展他們的濾波器技術。該濾波器的工作頻率范圍為 2.7GHz 至 7.2GHz。高通已經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 將能夠在未來的設備中實現一些瘋狂的帶寬數字,即使降級到僅低于 6GHz。這項創新需要與 RFFE 堆棧中的其他人一起出現,但高通產品中的一個大漏洞已經被堵住了。UltraBAW 濾波器將于 2022 年下半年批量發貨。它將作為分立濾波器和模塊的一部分提供。

  據高通介紹,全新高通ultraBAW射頻濾波器延續并擴展了公司此前推出的高通ultraSAW 技術的領先性能。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網絡共存、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技術的終端將具備支持更高傳輸速率、增強的定位服務能力等多項優勢。

  高通ultraBAW濾波器采用薄膜式壓電材料微聲波技術,不僅支持更小占板面積,還采用創新的散熱模組技術,從而提升能效并支持更久的續航。此外,高通ultraBAW作為高通技術公司行業領先的調制解調器到天線解決方案組合的最新產品,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)以及物聯網。

  SemiAnalysis 認為它將首先出現在 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,但高通似乎有點陷入困境,聯發科在應用處理器上變得更加激進。我們的消息來源報告稱,高通將通過明年發布 2 款旗艦 SOC 來應對這一推動。首先將在第一季度使用三星的 4nm 節點,然后在第三季度使用臺積電 4nm 進行更新。架構應該是相似的,但工藝節點的差異會導致效率和時鐘速度的差異。

  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 將轉向內部 5G 調制解調器和 Wi-Fi 基帶,但ultraBAW 將使高通公司可能在過渡后很長時間內留在供應鏈中。

  SemiAnalysis 詢問了該產品的制造合作伙伴,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、物聯網、汽車等提供組件來構建無線電解決方案。真正的最終目標是提供從調制解調器到天線的預認證、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 等領先產品為小型基站提供這種垂直解決方案。總的來說,高通將繼續在 RFFE 中吞噬 SAM。

  SemiAnalysis 認為,高通將在幾年內將 RFFE 的份額提高到 20% 以上。RFFE 將有助于阻止即將到來的應用處理器方面的份額損失,即使智能手機銷量停滯不前,也能實現有意義的盈利增長。




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