作為一家可實(shí)現(xiàn)可重構(gòu)多頻多模射頻前端技術(shù)并量產(chǎn)的芯片公司，慧智微電子創(chuàng)始人兼CEO李陽在2019未來論壇·南京峰會(huì)上的主題演講主要圍繞《5G推動(dòng)射頻芯片發(fā)展》展開，他首先介紹了目前芯片在市場(chǎng)的分類大概可以分為以時(shí)間作為第一要素和持續(xù)演進(jìn)兩個(gè)分類，而5G這種通信標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是在驅(qū)動(dòng)著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場(chǎng)，尤其是“射頻前端芯片”，但“射頻前端”這個(gè)作為芯片四大之一的領(lǐng)域，目前中國(guó)所占的市場(chǎng)份額僅僅達(dá)到了2%，所以目前還有很大的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)的廠商如何成長(zhǎng)，當(dāng)然離不開性能、成本和專利這三關(guān)，而這三關(guān)的突破都需要技術(shù)創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。   

以下是演講全文：

李陽：大家好，我是李陽，很高興能有機(jī)會(huì)和大家分享一下我們對(duì)射頻芯片的思考。

今天來講三個(gè)事情：第一個(gè)是射頻芯片市場(chǎng)和5G；第二個(gè)是談一下當(dāng)前這個(gè)市場(chǎng)的格局以及競(jìng)爭(zhēng)策略；第三個(gè)是作為國(guó)產(chǎn)廠商如何競(jìng)爭(zhēng)、如何成長(zhǎng)。

先談第一個(gè)，關(guān)于射頻芯片市場(chǎng)和5G。

芯片市場(chǎng)有兩類：一類是爆發(fā)的新需求驅(qū)動(dòng)，舉個(gè)例子，人臉識(shí)別出現(xiàn)了，在這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中誰是第一家廠商，誰就獲多；另一個(gè)是長(zhǎng)賽道，持續(xù)演進(jìn)的市場(chǎng)，舉個(gè)例子，像手機(jī)的基帶芯片，2G做完了有3G，3G做完有4G，4G做完了有5G，而且每一代的過程中都有新的格局出現(xiàn)，都會(huì)出現(xiàn)洗牌。這種市場(chǎng)的贏家不僅僅在于你是否是第一個(gè)，而在于你是否有持續(xù)演進(jìn)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

射頻芯片市場(chǎng)是屬于第二類，通信標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)著持續(xù)不斷演進(jìn)的芯片市場(chǎng)。我們現(xiàn)在看到這種協(xié)議演進(jìn)到5G，射頻芯片會(huì)是直接受益者。

在演進(jìn)的過程中，標(biāo)準(zhǔn)從4G向5G變化時(shí)，很多芯片都會(huì)出新的規(guī)格，比如AP或者是SOC芯片，比如內(nèi)存芯片，比如基帶芯片，比如射頻芯片。但是射頻芯片很有意思，與其他芯片只是規(guī)格升級(jí)，數(shù)量不會(huì)變化不同，射頻前端在協(xié)議演進(jìn)中，會(huì)是×N疊加的過程，因?yàn)橐С侄喾N協(xié)議，并且有多頻多模的問題。

對(duì)于5G當(dāng)前的射頻前端和芯片的結(jié)構(gòu)。在5G當(dāng)中實(shí)際上還要后向兼容4G、3G、2G的芯片。同時(shí)會(huì)有多組的5G射頻前端芯片，為什么會(huì)有多組的5G芯片？在過去的通訊演進(jìn)當(dāng)中，大家一直在提升的是頻譜效率。早年第一代移動(dòng)通訊、第二代移動(dòng)通訊就在不斷快速提升，打個(gè)比方，原來的路是鄉(xiāng)間土路，后來變成公路，到了4G的時(shí)候已經(jīng)相當(dāng)于高速公路，沒有太多空間可以提升了。而5G的速度是快了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這是怎么實(shí)現(xiàn)的？還拿公路來打比方，原來高速路是兩車道，5G把它變成六車道，帶寬變更寬了，速率就上去了；另外，同一個(gè)空間會(huì)有多條路徑，就我們講的MIMO（多輸入多輸出 ），你的車不止在地上跑，還可以在立交橋上跑。無論是更大的帶寬還是有更多的路徑，導(dǎo)致的都是它的器件要更多。

對(duì)于5G對(duì)射頻前端的演進(jìn)中，我們按照3個(gè)類別來比較：第一個(gè)是CAT4，現(xiàn)在用的很普遍的就是4G的基本配置，那么對(duì)于它而言，在功率放大器上，原來一個(gè)移動(dòng)終端基本上有5條路徑，就是有5個(gè)射頻前端器件通路，那么到了CAT6，其實(shí)是通過載波聚合技術(shù)，將多個(gè)頻段組合在一起，提高更多的速率。這種技術(shù)在路徑上并沒有增加。到了5G，它的通道數(shù)或者是器件數(shù)基本變成了10道，所以對(duì)于功率放大器這個(gè)市場(chǎng)來說，它基本是翻倍的。第二個(gè)是低噪聲放大器，就是LNA，也在逐步增加。第三個(gè)天線的數(shù)量也增加了不少。第四個(gè)是濾波器，5G濾波器帶來新品段新需求，進(jìn)而導(dǎo)致在這里做了細(xì)分，既包括BAW-FBAR，還有IPD還有SAW的濾波器，在這里我們看到SAW的濾波器從CAT4到CAT6有非常大的增加，到了5G SAW保持比較高的45，但是并沒有看到更多的增加，BAW在4和6基本上是一樣的，但是5GNR會(huì)增加。最后有一個(gè)新新的濾波器形態(tài)，就是LTCC/IPD技術(shù)的濾波器，比如我們講N77，N78，N79，他們的頻率有3.5GHz，4.9GHz，是大帶寬、時(shí)分系統(tǒng)，不需要FDD系統(tǒng)下的極高收發(fā)抑制，這里濾波器不再是BAW、SAW，而會(huì)是LTCC或者IPD技術(shù)，它的數(shù)字會(huì)到8個(gè)。

作為總結(jié)，可以看到無論是PA還是還是天線還是濾波器，射頻的器件數(shù)目在快速增加，這推動(dòng)了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。

接下來看市場(chǎng)格局和競(jìng)爭(zhēng)策略。

在芯片4000多億美元的市場(chǎng)當(dāng)中，前四大市場(chǎng)大概是內(nèi)存、桌面和服務(wù)器處理器，移動(dòng)處理器還有射頻前端。射頻前端也是四大市場(chǎng)之一，而且在過去十年中一直以兩位數(shù)的比率在成長(zhǎng)，實(shí)際上從3G到5G我們的移動(dòng)終端數(shù)目并沒有非常大的增加，但是同一個(gè)終端里所用的射頻的路數(shù)在快速增加，這推動(dòng)了它不斷地高速成長(zhǎng)。

中國(guó)廠商在移動(dòng)終端市場(chǎng)基本上占有了半壁以上的江山，我們知道在半導(dǎo)體領(lǐng)域你的客戶在哪里，你的供應(yīng)鏈和組件就會(huì)集中在哪里。從這個(gè)角度來講我們移動(dòng)終端的芯片供應(yīng)鏈應(yīng)當(dāng)集中在中國(guó)。對(duì)應(yīng)移動(dòng)終端相關(guān)的芯片市場(chǎng)，應(yīng)用處理器和基帶市場(chǎng)，大陸和臺(tái)灣基本上接近40%的數(shù)量，比60%略少，這還是一個(gè)合理的分布。但是射頻前端，面對(duì)的是同樣的移動(dòng)終端市場(chǎng)，前幾名找不到中國(guó)公司，而是Skyworks、Qorvo、Broadcom等美國(guó)公司為主，日本公司占一部分。大陸+臺(tái)灣其實(shí)只占到2%?？吹竭@里大家會(huì)有兩個(gè)感覺，第一個(gè)是這個(gè)市場(chǎng)會(huì)有很大的成長(zhǎng)空間，第二個(gè)是為什么和基帶芯片差得這么多？

我們?cè)诰唧w看看國(guó)內(nèi)射頻廠商的情況。我們看到很多廠商在2G、3G市場(chǎng)的集中，有的廠商在全球占到60-70%的市場(chǎng)。在高階通信標(biāo)準(zhǔn)4G、5G現(xiàn)在也有一些廠商在開拓，相對(duì)來說占比還比較低。

我們看到的是一個(gè)千億人民幣的市場(chǎng)，每年以兩位數(shù)在增長(zhǎng)，顯然是個(gè)難得的好市場(chǎng)，我們站在行業(yè)的龍頭企業(yè)來考慮它的競(jìng)爭(zhēng)策略，它怎么來保衛(wèi)自己的市場(chǎng)份額？國(guó)際龍頭企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)策略基本上是設(shè)了三個(gè)關(guān)卡，通過這三個(gè)關(guān)卡阻礙新的競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，來保衛(wèi)他在這個(gè)行業(yè)有足夠好的收益。第一個(gè)關(guān)卡就是性能關(guān)。射頻前端市場(chǎng)和數(shù)字領(lǐng)域還是有差別，射頻前端的市場(chǎng)當(dāng)前主要的工藝是砷化鎵（GaAs），這個(gè)工藝在20年前開始走向成熟，并持續(xù)主導(dǎo)了這個(gè)行業(yè)將近20年的時(shí)間。這20年，實(shí)際上主要的進(jìn)步是在外延層上的進(jìn)步，而在工藝節(jié)點(diǎn)本質(zhì)上的進(jìn)步并不多。第二個(gè)行業(yè)的特點(diǎn)是沒有辦法通過仿真的方法獲得好的結(jié)果，這里需要大量的經(jīng)驗(yàn)積累。這兩個(gè)因素導(dǎo)致結(jié)果就是，這個(gè)行業(yè)在技術(shù)上的積累效應(yīng)很明顯。我們知道有些領(lǐng)域通信速度很快，這樣新的競(jìng)爭(zhēng)者和老的競(jìng)爭(zhēng)者比起來，老的競(jìng)爭(zhēng)者可能五年前的技術(shù)現(xiàn)在沒辦法用了，或者是能夠繼承的比率不多。而射頻前端這一領(lǐng)域，十年前、二十年前的經(jīng)驗(yàn)在今天依然有用，這是這個(gè)行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)。這導(dǎo)致這個(gè)行業(yè)形成領(lǐng)先地位的廠商有很強(qiáng)的馬太效應(yīng)，它有很好的技術(shù)積累，有成規(guī)模的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，大量的工程師都是20年經(jīng)驗(yàn)的、10年經(jīng)驗(yàn)的，這使他們的產(chǎn)品面向新的客戶需求時(shí)，可以做得又快又好。

第二個(gè)是成本關(guān)，在射頻前端領(lǐng)域，因?yàn)橛玫氖翘厥夤に?，?guī)模和成本關(guān)系大于標(biāo)準(zhǔn)工藝，所以廠商間的成本差別是蠻大的。目前來看，大體上當(dāng)前無論是大陸還是臺(tái)灣企業(yè)，和行業(yè)的龍頭企業(yè)比起來，同樣的設(shè)計(jì)成本差別都超過20%。那么國(guó)際龍頭企業(yè)就可以有這樣的策略，如果這個(gè)國(guó)際廠商自己運(yùn)營(yíng)的成本在整個(gè)的銷售額當(dāng)中是20%以下，那實(shí)際上他把毛利降到30%依然有10%的凈利，這樣他是健康的，但是由于對(duì)競(jìng)爭(zhēng)者來講，規(guī)模差了20%，同時(shí)由于品牌的原因差了15%，當(dāng)國(guó)際大廠把毛利率降了30%的時(shí)候其實(shí)新的競(jìng)爭(zhēng)者是無利可圖的，這就是成本關(guān)要過的關(guān)口。

第三個(gè)是專利關(guān)，我們看這個(gè)行業(yè)的龍頭企業(yè)，每一家都是幾千項(xiàng)的專利。經(jīng)過20年的積累，而這個(gè)領(lǐng)域又技術(shù)根本變革不多，這樣他們?cè)谏漕l前端設(shè)計(jì)的各個(gè)角落基本上完成了封鎖，所以第三個(gè)關(guān)口就是專利關(guān)。

這三個(gè)關(guān)口是壓制新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的方式。

那我們看國(guó)內(nèi)廠商如何成長(zhǎng)？

根據(jù)上面的分析，你要想成長(zhǎng)，獲得核心廠商的主要份額，成為主要供應(yīng)商，就要過這三關(guān)，我們看怎么來過這三關(guān)？

第一個(gè)是對(duì)長(zhǎng)尾市場(chǎng)，例如2G、3G市場(chǎng)。由于當(dāng)前主流的市場(chǎng)是4G、5G，對(duì)于2G、3G，國(guó)際大廠基本是退出的。國(guó)內(nèi)廠商是可以闖過三關(guān)的。性能關(guān)為什么能過？第一個(gè)是性能不太重要，你甚至可以有些放松；第二個(gè)是產(chǎn)品規(guī)格不再演進(jìn)了，可能在同樣的時(shí)間內(nèi)，他做出來了你沒做出來，但是多給你三四年的時(shí)間總會(huì)做出來，所以通過這種性能不太重要而產(chǎn)品規(guī)格不再演進(jìn)，大家可以過性能關(guān)這個(gè)關(guān)口。第二個(gè)是成本，性能不重要了就可以放松供應(yīng)鏈，原來強(qiáng)調(diào)性能時(shí)，大家用的供應(yīng)鏈都是一流的供應(yīng)鏈，現(xiàn)在變成性能沒那么重要了，那供應(yīng)鏈從一流換成二流、三流這樣就可以多出來10%、15%的毛利，這樣把原來20%的成本差距縮小，通過這種方式可以過成本關(guān)。第三個(gè)專利關(guān)，由于這個(gè)市場(chǎng)國(guó)際大廠已經(jīng)推出，也就不再這么關(guān)注專利問題。所以在長(zhǎng)尾市場(chǎng)中，我們國(guó)內(nèi)廠商做的很好，在2G/3G都是超過50%的份額。不過，由于國(guó)際大廠在離開之前，把整個(gè)售價(jià)降了下來，另外原來的通訊相對(duì)比較簡(jiǎn)單，器件不多，所以整個(gè)的市場(chǎng)規(guī)模也不大。這也就是為什么整個(gè)市場(chǎng)我們占了超過50%，但是占整個(gè)射頻前端市場(chǎng)份額還不到2%呢，因?yàn)殚L(zhǎng)尾市場(chǎng)本身占比就比較小。

重要的是，在大市場(chǎng)份額占比的主序市場(chǎng)如何過三關(guān)？很多公司也做了嘗試，我們先看性能關(guān)，在產(chǎn)品演化逐漸變慢的市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)廠商獲得類似的性能。比如現(xiàn)在的4G領(lǐng)域，Phase2方案是中高到中低階主要的產(chǎn)品形態(tài)，這個(gè)方案中，國(guó)內(nèi)已經(jīng)可以做到與國(guó)外的水平相近，部分廠商突破了性能關(guān)。但是，到了第二關(guān)成本關(guān)，就很難過得去?，F(xiàn)在很有意思的事情是，2G的毛利高于3G，3G的毛利高于4G，因?yàn)?G大家對(duì)于性能的要求比較高，還必須采用一流的供應(yīng)鏈，原來國(guó)內(nèi)廠商的作法并不能突破成本關(guān)。所以如果采用和國(guó)外相同的工藝架構(gòu)是沒有辦法過這三關(guān)的。成本關(guān)后面還有專利關(guān)，國(guó)外公司有20年的積累，專利變成懸在國(guó)內(nèi)廠商頭頂?shù)睦麆?，這也非常麻煩。

下面分享一下我們的思考和努力。我們認(rèn)為同樣的技術(shù)架構(gòu)和工藝下突破三關(guān)非常難，因此我們做了一個(gè)不同的架構(gòu)，可重構(gòu)架構(gòu)，采用不同工藝，通過技術(shù)創(chuàng)新來過這三關(guān)。

可重構(gòu)架構(gòu)是什么樣的東西？傳統(tǒng)的方案基本上是分立的方法，就是不同的頻段，不同的模式組合就要用不同的器件。但這個(gè)顯然在移動(dòng)終端越做越小的情況下是面積放不下的。為解決這個(gè)問題大家開始做寬帶，盡量使器件覆蓋寬一點(diǎn)的頻段，少采用一些射頻器件。但是頻帶越寬，性能越差，這樣帶寬到了一定程度就沒辦法用了，所有要多用幾套器件復(fù)用不同頻段，而后封裝在一起，這種技術(shù)叫寬帶共封。不過還是高成本、大尺寸、性能比較弱，而且功能是固定的?？芍貥?gòu)的做法是什么呢？就是用軟件的方式來定義硬件，這個(gè)硬件同一時(shí)間只是覆蓋一個(gè)頻段，其他頻段通過軟件調(diào)諧的方式來實(shí)現(xiàn)。通過這種方式可以獲得比較低的成本、比較小的尺寸、性能就可以優(yōu)化、功能可以升級(jí)。

我們來看一下做的結(jié)果。首先是可以獲得更好的性能，和國(guó)外的友商比起來，在高頻關(guān)鍵頻段，如Band7電流可以低30-60毫安。另外尺寸更小，國(guó)際廠商所做的多路的芯片，基本上是7個(gè)晶圓，而我們只有3個(gè)，如果可以自定義管腳，我們可以將晶圓數(shù)目減少到兩個(gè)。并且SMD器件的數(shù)目等，我們也有明顯的減小，并且只用0201尺寸的SMD器件就可以完成同樣功能的設(shè)計(jì)，面積還有大量的空余。

對(duì)于5G的應(yīng)用中，頻段更多，應(yīng)用場(chǎng)景更復(fù)雜，可重構(gòu)射頻前端將帶來更大優(yōu)勢(shì)。今年年初在巴塞羅那舉辦的MWC，以及在剛剛結(jié)束的GTI的研討會(huì)上，慧智微電子的5G可重構(gòu)射頻前端芯片都進(jìn)行了展示。從結(jié)果看，用我們的可重構(gòu)的射頻前端它的功率可以更高，這樣可以有更好的體驗(yàn)。

回到“過三關(guān)”的的問題，我們?cè)趺磭L試來過這三關(guān)？性能關(guān)的做法也是換道超車，如果還是做與國(guó)際大廠相同的砷化鎵HBT，性能關(guān)很難突破。我們換了一個(gè)賽道，用可重構(gòu)的方式設(shè)計(jì)射頻前端，用軟件來優(yōu)化硬件，突破了性能關(guān)。并且，利用軟件定義硬件的方式，減少了硬件通路，從技術(shù)上減少硬件成本，在規(guī)模起步階段，就可以突破成本關(guān)。對(duì)于最后一關(guān)專利關(guān)，我們較為核心的基礎(chǔ)專利2013年、2014年已經(jīng)獲得授權(quán)，這個(gè)領(lǐng)域我們是第一家，我們專利關(guān)也可以突破。

做個(gè)總結(jié)：第一個(gè)是5G帶來的射頻前端芯片的高速增長(zhǎng)；第二個(gè)是國(guó)產(chǎn)射頻芯片在主序市場(chǎng)的份額需要突破，怎么突破？我們認(rèn)為需要以創(chuàng)新的技術(shù)突破，突破性能、成本和專利壁壘。

謝謝大家。