中高频器件成为5G商用主角,5G创新中心明确三大主要研发方向

5G来临,中高频无疑成为商用主角。那么,目前中高频产业发展情况怎么样?未来将如何发展?汇芯(中国)产业技术发展论坛在深圳召开,多位专家在演讲中表示,中高频器件已经形成寡头垄断趋势。8月7日,汇芯(中国)产业技术发展论坛在深圳召开,来自政府、科研院所、运营商、企业的专家汇聚一堂,共同探讨中国5G中高频器件发展路径。多位专家在演讲中表示,中高频器件已经形成寡头垄断趋势,而美国、日本等企业长期占据优势地位。但目前,国内中高频器件产业链具备一定基础,需要尽早形成产业合力,进行技术成果转化,形成产业优势。


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    突破寡头垄断  


5G的诸多特性,无疑将给中高频产业带来无限商机。


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韦乐平在大会演讲中表示,5G时代,中高频器件和射频前端的出货量将增加、售价将提升2——3倍、市场规模将扩大。


工信部通信科技委常务副主任韦乐平在大会演讲中表示,5G比4G频率高至少1倍、频带宽5倍、功率高5倍、速率高10倍、天线成倍增多等特性,将对5G终端的PA、滤波器、天线、开关和调谐器等产生重大影响。因此,5G时代,中高频器件和射频前端的出货量将增加、售价将提升2——3倍、市场规模将扩大。


同时,中国电子信息产业发展研究院集成电路所副所长朱邵歆也表示,5G通信将拉动中高频器件需求,根据赛迪数据,预计2019年-2026年间,国内新建5G宏站数量将达475万座,微基站数量将达950万站,同时5G载波聚合将更为复杂,将从4G的双载波聚合提升至5载波聚合,这导致滤波器、开关、PA、LNA需求量和复杂度将同比例增长。


目前,中高频领域已经形成寡头垄断的局面,而美国、日本等企业长期占据主导地位。


深圳市汇芯通信技术有限公司副总经理徐明伟表示,目前中高频器件产业产品高度垄断。诸如,器件方面,美国、日本企业占据SWA滤波器、BWA滤波器、PA器件的大部分市场;半导体材料方面,砷化镓的产能也高度垄断,2018年全球砷化镓元件市场(含IDM厂组件产值)总产值约为88.7亿美元,前四大厂商占比达到73.4%,分别为Skyworks(32.3%)、Qorvo(26%)、Broadcom(9.1%)、稳懋半导体(6%)。


与此同时,在基站中高频芯片的细分市场,也由于国外企业长年累月形成的软硬件积累,形成垄断优势。


首先,软件方面,从特色工艺、生产制造到产品设计的垂直整合技术积累,尤其是经年累月的技术的积累为此类企业提高技术门槛,保障从工艺——制造——设计的多重产品技术优势。


其次,硬件方面,加载特色工艺的约数亿至十亿美元的专有制造工厂(FAB)资产积累,为多重技术优势提供支持,而且基本完成设备折旧,让企业没有资产回报率包袱。


“目前,全国做中高频器件的企业比较多,但是中高频器件的发展,不应该遍地开花,而是要聚集实力,共同为产业发展做贡献。”中国科学院院士刘明在致辞中表示。


    进击5G中高频  


为产业链合作提供平台,聚集产业实力。今年4月,广东省5G中高频器件创新中心(以下简称5G创新中心)成立,其依托实体“深圳市汇芯通信技术有限公司”,由福田投控、南方科技大学、力合科创集团,以及20多家产业链龙头企业和上市公司共同出资组建。


在大会现场,徐明伟发布5G创新中心战略,提出5G创新中心未来将重点致力于公共平台建设和前沿共性技术研发。


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具体来说,首先,公共服务平台建设方面,5G创新中心将搭建从器件/材料研发-测试-封装-中试的一体化公共服务平台,为领域内企业提供全流程公共技术服务;其次,前沿和共性技术研发方面,汇芯通信已与合作伙伴开展了多个项目的产业协同与合作研发。在细分市场上加大投入,形成局部的压倒性资源的优势,解决产业链长期积累的问题。


工业和信息化部电子司调研员吴国纲在致辞中强调,5G创新中心要明确自己的定位,探索如何跟国内的合作伙伴进行融合。一定要坚持三心:要有信心、决心、恒心,同时还要有大局意识和合作意识,只有全行业共同努力,我们才能实现整体规划的目标。


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中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)副院长黄子河在致辞中表示,5G创新中心最主要的使命是产业链的协同以及对产业力量的整合。此外,中国工程院院士陈良惠,中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)第二届学术委员会副主任、浙江省智能制造专家委员会主任、原浙江省人大常委会党组副书记毛光烈,中国科学院院士刘明也都发表了精彩演讲。


同时,中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)副院长黄子河在致辞中表示,作为5G创新中心,一定要关注两点:一是要把国内相关的力量整合和聚合起来,立足于深圳,同时要面向全国,走向世界;二是5G创新中心最主要的使命是产业链的协同以及对产业力量的整合。如果能很好的做到这两点,在中高频未来的竞争上,一定能使我们国家在全球占领重要的一席之地。


    促进产业化  


要想真正实现在5G中高频竞争中,占有一席之地,还面临诸多挑战。


徐明伟表示,目前,国内产业链具备一定基础,基站方面,滤波器和天线具有国产化供应链基本能力,功率放大器供应链还需努力,终端方面,功率放大器和滤波器潜力很大,尤其中高端产品需要高集成度产品。


在Sub-6G频段,国内产业链面临行业供给能力、产品投产量、良品率等挑战;而毫米波频段,面临设计团队分散、缺少有竞争力规模企业、制造能力稀缺、民用基础相对薄弱。


对此,5G中高频器件创新中心明确三大主要研发方向,即面向新型半导体材料及工艺共性关键技术产业化;基站中高频功率放大器、滤波器、阵列天线等核心器件产业化关键技术;5G的基站、终端、硅基毫米波集成芯片设计关键技术。


同时,5G创新中心还希望能够真正将技术研发成果转化为成熟产品,突破“死亡之谷”。


据悉,由于细分芯片领域市场验证和产品验证的挑战,从中试成果到首次量产的阶段被称细分芯片领域的“死亡之谷”。


徐明伟表示,5G中高频器件创新中心的目标就是,在10年内成为国际领先的,以氮化物半导体为基础的,中高频器件量产技术研发平台。


刘明表示,想要发展中高频器件产业,必须先把产业链梳理清楚,产业要独立才能良性发展,如何在长长的产业链里做出自己的盈利模式,这一点非常重要。同时,中高频器件要注重模块的功能,大的融合一定会把射频等很多功能融合起来,从技术的角度一定要早关注集成的方向。


因此,5G中高频器件创新中心希望在一个大平台的基础上,进行生态建设,进行IPD滤波器、SAW/BAW滤波器、陶瓷滤波器等N个产品技术项目。近期规划是面向Sub-6G频段,进行量产设施、联合开发和战略合作;中长期规划是面向毫米波,以自主设施为主,主导多边战略合作,形成领先的路线和能力。


同时,在会议现场,中国电子信息产业发展研究院(赛迪研究院)和汇芯通信“5G中高频器件白皮书”启动联合编撰仪式。朱邵歆表示,《5G中高频器件白皮书》预计将在2019年底发布,白皮书在整体上从5G器件产业着手,在全球市场和世界趋势的维度中去研究,推论提出产业面临的问题和挑战,通过这些研究和分析提出我们要解析产业的发展趋势,促进技术的创新,促进产业的成长,促进产业的协同。


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