5G领域的头号大国，背后却暗藏隐患：国产射频芯片的终局之战提前到来

在全球5G领域，中国是名副其实的头号大国，但这把交椅背后有个极大的隐忧，就是射频器件被外资“卡脖子”。

至今中国95%RF射频器件仍依靠进口，我们还有希望跨过这道门槛吗？

所谓射频芯片是指能将射频信号和数字信号进行转化的芯片，是通信的核心，决定了移动终端可以支持的通信模式、接收信号强度、通话稳定性、发射功率等重要指标，直接影响着用户体验。

1、从2G时代跨越到5G时代，对射频芯片的需求量在急剧增长。

以4G到5G为例，4G手机需要支持约40个频段，每个频段需要1路发射和2路接收。到了5G，由于支持的频段数量提升到50个以上，就需要增加配套的射频芯片。

相关数据显示，预计5G技术成熟后，手机射频前端的Filters数量会从70余个增加到100余个，而Switches数量大约会从10余个增到超过30个，数量增加也会使得成本不断提升。

2G时代大约为3美元，3G时代8美元、到4G时代已高达28美元，而5G时代会超过40美元。

如此关键的核心技术，长期以来一直被美日及欧洲一些发达国家垄断。 Broadcom、Skyworks、Murata、Qorvo四大IDM厂商占据全球九成以上市场份额。2020年的一份研究报告显示，排名首位的Broadcom市场份额高达29%，Skyworks紧随其后，市场份额28%。

射频前端最重要的组件滤波器分为传统SAW滤波器和BAW滤波器，其中传统SAW滤波器几乎被日本厂商垄断，Murata、TDK、太阳诱电等几家公司占据全球市场份额80%以上，BAW滤波器市场则被博通(Broadcom)和Qorvo垄断。

技术和市场是国产射频芯片终局之战的两个最重要战场。资本市场留给国产射频芯片创业的时间不多了，短则3年，长则5年，如果不能上市或被并购，最后面临的就是出局。

不同器件之间差异很大，需要投入大量时间研发、调试，而且研发结果的不确定性也很大；从制造工艺上来说，部分器件需要特殊工艺，国内下游代工企业并不成熟，即便相对比较成熟的器件工艺，国内产能也无法满足全部市场需求。

2、高门槛的射频前端，滤波器尤甚

去年以来，国内某手机厂商因为受到美国制裁而停止推出5G手机的事实已经不是什么新闻。据很多传媒报道，之所以会出现这种卡脖子的情况，最主要的是因为缺乏5G射频芯片。尤其是滤波器，更是被很多业内人看作是射频芯片的天花板。

这就不禁让人好奇，为何这些“小”器件门槛如此之高？据本土射频芯片先驱汉天下的首席技术官赖志国博士介绍，射频芯片之所以那么难，与其所具备的几方面特征有关：首先，射频芯片领域技术壁垒高，需要依靠长期的经验积累；其次，射频芯片设计涉及的理论知识繁多复杂；再次，很多射频芯片的指标要求都是要挑战工艺极限，需要很多创新性的电路结构；最后，关键的还是工艺及封装的物理限制或者模型的不准确性导致的难题。

特别是随着5G通信技术的普及，电子设备支持的频段越来越多，移动网络速度也随之加快。在这一演进过程中随着射频前端器件数量不断增加，多频段设计复杂程度更是迎来了指数级的增加。

来到滤波器领域，则门槛又进一步被提高。由于无源器件与有源器件在生产工艺上完全不同，这就使得滤波器在研发上与PA差别极大。据赖志国博士介绍，相较于PA产品的研发，滤波器没有一个成熟的代工产业链可以使用。因此滤波器厂商不仅要在设计上下功夫，还必须兼顾工艺和模型。只有把这三者紧密结合在一起，才能有机会研发出可信赖的滤波器。又因为这三个方面彼此影响，这就意味着滤波器的开发绝不是简单的“1+1+1”的难度，而是成倍叠加的难度。

正是因为射频芯片如此之难，加上国内厂商又错失了先发优势，这就让射频芯片成为了一个被海外厂商垄断的市场。

3、技术之争

在芯片行业，产品是技术的体现，技术是人才的体现，但技术又不仅仅是人才的体现，也是时间和资金的体现。做出技术领先的芯片产品，需要人才、时间和资金的投入。只有这三个要素同时到位，才能获得技术竞争力。

技术优势和竞争力最终要落在产品上，用产品说话才有价值和意义。对企业来说，不能落地的技术，不能转换成产品竞争力的技术，就不是真正有意义的技术。

射频芯片技术在中国经历了近20年的发展，从蹒跚学步，到突飞猛进，离不开中国射频人的坚持和努力，离不开资本的青睐和加持。今天，中国射频前端芯片技术和产品已经全面铺开，学习和追赶国外厂商。下面对国产射频芯片技术和产品做个归纳和总结：

2G PA/3G PA:

国内从2006年开始量产2G PA至今已有16年，从开始采用砷化镓工艺到现在已全部采用CMOS工艺。国产射频芯片公司做的既便宜又好。

3G PA从2012年开始实现国产，砷化镓和CMOS工艺共存，纯粹的3G手机市场基本上没有了，PA就也没有了市场空间。

Phase 2/Phase 5N:

到了4G PA，在MTK的主导下创新出Phase2架构，简称Phase2 PA。这也是PA模组化最早的雏形，采用基板技术，几个不同DIE集成在一个封装里，并采用不同的工艺，集成PA和开关。国内射频芯片公司花了三年时间集中研发取得了成功，又花了2年时间在技术上迭代才追上国外厂商。

接着，在Phase2 PA的基础上升级到Phase 5N，进入到5G PA行列，技术上没有太多障碍。

L-PAMiF：

Sub-6GHz UHB L-PAMiF对PA的设计难度大幅提升，n77/78/79 PA频率更高，带宽更宽，设计难度也就更大。同时要求更高的功率，更高的集成度，增加集成LNA和滤波器，导致对散热要求更高。国内头部射频芯片公司在2020年开始量产，到今天实现量产的国产射频芯片有四家，因而拉开了国产射频芯片公司之间的技术差距。

PAMiD：

5G手机sub-3GHz PA模组方案，经历了Phase7到Pahse7L，把LNA整合到PAMiD，成了高集成度的L-PAMiD，该方案是目前最广泛使用的模组方案；接下来从Phase7L演进到Phase7LE，在MH L-PAMiD基础上增加EN-DC。

国内在这个产品上都是空白，大量的滤波器被集成，相比L-PAMiF，集成度更高，研发难度更大。PAMiD将进一步拉大国内射频芯片厂家之间的技术差距。

WiFi FEM:

做WiFi4 FEM很容易，做WiFi5 FEM也不难，但做好WiFi6 FEM并实现正常量产，显然不是那么容易。

WiFi FEM已经进入WiFi6时代，频段涉及2.4GHz、5GHz和6GHz。没有全频段覆盖，不叫做WiFi FEM；没有现实WiFi6 FEM技术，不叫做WiFi FEM。因为WiFi7已经来了，接下来要开始研发WiFi7 FEM。

Cat.1 PA:

Cat.1 PA是Phase2 PA的缩减版，相同的技术。难度在于谁能把尺寸做小，把成本做低。

BT FEM:

蓝牙FEM的技术门槛低，采用CMOS工艺，研发相对简单。市场很小，却有近10家国产BT FEM。

UWB FEM:

UWB FEM跟BT FEM类似，采用CMOS工艺，没有线性技术指标要求，功率要求不高，但频率从6G-9GHz，属于高频宽带。整体来说，技术难度不大，技术上没有演进，做完即结束，国内在做的也有好几家。

基站 PA：

市场上关于基站PA的介绍很少，大众熟悉的PA公司都没有正式介入。是技术太难，还是市场太小？

基站PA分为宏基站PA和微基站PA，这一块在5年以前被国外公司所垄断。早期，宏基站PA采用LDMOS工艺，现在70%的产品转为氮化镓工艺。技术难度是有的，尤其是在可靠性方面要求高。微基站PA一般为10W，采用砷化镓工艺，技术难度相对要低一些。现在国内公司已经进入这个基站市场。

DiFEM/LFEM:

这个产品，国内已经有龙头存在，技术上不存在问题，国产芯片在成本上也很有竞争力。

批次的一致性是目前存在的挑战，如果自身没有SAW滤波器资源，基本上不可能在这个赛道存活下来。

Switch/LNA:

开关和LNA成为了射频前端芯片最为基础的常规产品，会出现在各种芯片模组里。做FEM的公司都有这个技术，国内有这个技术和产品的公司超过50家。

滤波器：

滤波器是国内射频芯片最需要突破的地方，滤波器研发技术涉及到EDA、设计和工艺，以及封装技术。做滤波器，需要建立自己的生产线成为行业共识。

BAW/FBAR滤波器还会遇到专利问题，绕开国外的专利将让国内射频芯片公司付出高昂的研发时间和费用。

4、市场之争

市场之争也是技术之争，产品之争。射频前端芯片的前三大市场分别是手机市场、WiFi路由器市场、基站市场。

手机市场之争是大客户之争，实际上就是华为/荣耀、小米、OPPO、vivo，再加三大ODM厂商闻泰、华勤、龙旗，都是围绕这几个客户的争夺。根据供应链管理原则，每个客户一般只会导入2——3家国产射频芯片公司（保留2家国外公司）。这样会导致一个结局：有主力核心产品，但没有大客户5g 国产，出局；有大客户，但没有主力核心产品，出局。既有主力核心产品又有大客户的国产射频芯片公司才能赢得终局之战。

何谓主力核心产品？是那些技术含量高并且销售额占比大的产品。在射频芯片行业，芯片产品越高端，市场规模往往越大。所以，国产射频芯片公司一边要攀登技术高峰，一边要攻占大客户，面临的挑战很大。

结语

国产射频芯片终局之战会分为两个赛段，第一赛段是上市出线赛，第二赛段是上市后的淘汰赛。有人会倒在第一赛段，有人会倒在第二赛段，不管哪个赛段，这个赛程都不会太长。

不要惧怕结果和未来，做好你自己，去看更明亮的光，看更深邃的梦，即使哪天告别了芯片创业，也要告诉自己活过一场。

（编辑：92站长网）

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