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芯片|华为P50“被迫”4G背后，中国射频技术到底卡哪了？( 三 )


在这些巨头辉煌的背后 ， 是什么让他们走到了今天的市场地位呢？总体来 ， 射频芯片领域的核心技术主要集中在芯片设计、芯片工艺和材料上 ， 而中国射频企业与巨头的差距也恰恰体现在这三方面 。
射频芯片在芯片设计层面跟我们熟知的CPU、GPU有很大不同 ， 因为射频芯片要解决的问题实际上不是一个固定的或者说非常确定的 。 可以想象 ， 在无数信号中寻找自己需要的信号 ， 每一次面临的状况都不一样 。
所以射频芯片要解决的问题是“动态”的 ， 这就要求芯片设计要在各种物理指标的折中里去寻找相对的均衡 ， 而这种均衡很多时候还要取决于产品的实际应用需求 ， 比如手机和汽车所需要的射频芯片需求就完全不同 。
这就导致射频芯片需要设计者具备很丰富的经验 ， 用设计领域行话来说 ， 就是工程师的“Know-How”是重中之重 。
这对于这些老牌美日巨头来说并不是问题 ， 因为在这些企业中 ， 很多明星工程师已经在行业中摸爬滚打了十几年甚至数十年 。
排名第一的村田电子 ， 成立于1950年 ， 而排名第二的思佳讯则成立于1962年 ， 可以说 ， 在半导体行业还没有形成规模 ， 在半导体技术尚处于摇篮中的时候 ， 这些企业就已经先一步走在半导体行业中了 。
巨头们除了有充足的时间培养人才 ， 也通过早期的资本积累 ， 拥有了收购吞并的能力 ， 而一旦射频行业中出现了新的技术动向 ， 而自身又“船大难掉头”或者不便于及时调整 ， 他们就可以通过收购快速实现技术和产品版图的扩张 。
村田电子在2014年斥资4.7亿美元收购了北美半导体厂商Peregrine ， 通过此次收购 ， 村田电子快速取得了射频芯片领域先进的RF-SOI制程技术 。
美国思佳讯则更加激进 ， 从2007年到2021年完成了四次射频领域的收购或合作 ， 先后收购了飞思卡尔的PA业务、SiGe半导体和Silicon Labs的基础设施和汽车业务 ， 同时还与松下成立了合资公司布局SAW滤波器业务 。
▲Skyworks 5G射频芯片模组产品示意图
排名第四位的Qorvo虽然是一家相对年轻的企业 ， 成立于2015年 ， 可它却是由美国TriQuint半导体和RF Micro Devices（RFMD）合并成立而来 。
TriQuint半导体是当时全球最大的商用砷化镓晶圆代工供应商 ， 砷化镓是射频芯片中非常重要的一种材料 。 而RFMD更是素有“射频PA芯片黄埔军校”之称 ， 其在射频芯片行业中的地位可见一斑 。
基于这样的资历背景 ， 这些美日老牌射频巨头可以说积累了大量的人才、技术、专利资源 ， 大量的技术专利壁垒都成为了阻挡后来者的门槛 。
除了芯片设计 ， 在射频芯片的工艺和材料方面 ， 美日射频巨头们也优势明显 。 射频芯片所用到的材料是比较特别的 ， 氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）、锗硅（SiGe）等高端材料是非常常见的 ， 而这些材料设计到的晶圆加工工艺也更加专业和细分 。
▲Skyworks的射频芯片产线
比如SOI工艺在射频开关市场的占有率达到了92% ， 但是在其他领域却鲜有应用 ， CMOS工艺则可以让射频、基频与存储器等组件更加一体化的集成到一体 ， 也更加符合5G时代射频芯片模组化的趋势 。
对于射频芯片来说 ， 其最关键的两个指标是噪声系数和线性度 ， 而这两个核心指标与芯片工艺几乎完全相关 ， 工艺的好坏就决定了芯片性能的优劣 。
并且射频芯片领域的这些芯片工艺还存在了较多不确定性 ， 不同于我们传统认知中的“硅片”晶圆代工 。 可能一根小小的封装引线带来的电感就会对射频芯片产生显著影响 。
【芯片|华为P50“被迫”4G背后，中国射频技术到底卡哪了？】

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