通信芯片業(yè)一股新潮流，高通大變身！ - 全文

最近通信芯片業(yè)有一個(gè)很大的變化，可能并沒有引起大家的重視，這就是高通在馬上要上市的驍龍660/630平臺(tái)中采用了全套自己的射頻前端器件（RFFE），包括自己品牌的高、中、低頻射頻PA模塊（GaAs工藝），它將第一次在驍龍平臺(tái)上被采用；還包括濾波器、雙工器/四工器等、RF開關(guān)等器件等，來自與日本TDK的合資公司；加上之前已在驍龍800系列中使用的與自家平臺(tái)配合的包絡(luò)追蹤芯片、TruSinnal天線信號(hào)增強(qiáng)芯片等等。這樣，手機(jī)中的射頻前端全套R(shí)F器件都自供了，高通要干啥？ 他為什么要這樣做？ 會(huì)給產(chǎn)業(yè)界帶來什么影響？

“這是為了給大家提供更好的系統(tǒng)化集成方案?！盦ualcomm產(chǎn)品市場(chǎng)資深經(jīng)理王健在前不久小型的交流會(huì)上這樣解釋道。當(dāng)然，大家都明白這是高通的官方說法，他為什么這樣做，后面昌旭會(huì)和大家來分析一下。

所謂的射頻前端（RFFE），就是從收發(fā)器到天線之間所有的器件。其中包括幾個(gè)必要器件：發(fā)射鏈路的PA、雙工器，以及天線開關(guān)；接收鏈路一邊則有濾波器、開關(guān)和低噪聲放大器等。除此之外，還有做主輔天線切換的開關(guān)、天線調(diào)諧器、包絡(luò)追蹤芯片（ET）等。傳統(tǒng)上，這些器件中的絕大部分（除ET）都由第三方公司提供，比如Skyworks、Qorvo、安華高等，國(guó)內(nèi)有Vanchip、RDA、廣州慧智、國(guó)民飛鑲等，然而，現(xiàn)在，Qualcomm要自己玩整套射頻前端方案。為什么呢？

王健解釋，有些芯片，比如包絡(luò)追蹤芯片、TruSinal天線信號(hào)增強(qiáng)芯片等，必須與高通平臺(tái)搭配才能實(shí)現(xiàn)最好的性能，因?yàn)橐cMODEM之間協(xié)調(diào)完成工作。比如天線信號(hào)增強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)三部分的功能：解決死亡之握的分集天線切換、提升天線效率的天線調(diào)諧器、以及提升接收性能與下行速率的高階分級(jí)接收器。

又比如未來的一個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)景——高功率用戶設(shè)備（HPUE）也與包絡(luò)跟蹤技術(shù)（ET）緊密相關(guān)，HPUE在未來會(huì)是使用越來越廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，而ET必須與MODEM協(xié)調(diào)工作。所謂HPUE跟普通的用戶設(shè)備相比，它的傳導(dǎo)功率可以提升3db，比如普通的傳導(dǎo)功率是23db，HPUE就要到26db。我們知道，在PA最大功率情況下，提升1db，PA的輸出電流就會(huì)大很多，所以這時(shí)如果采用包絡(luò)追蹤技術(shù)，效果就會(huì)非常明顯。另外，HPUE場(chǎng)景需要很大的PA輸出功率，這對(duì)PA的設(shè)計(jì)帶來非常大的挑戰(zhàn)。Qualcomm的ET解決方案本身能夠使PA工作在飽和狀態(tài)下，PA的輸出功率在增加了ET支持后還能夠得到提高。這兩方面對(duì)于HPUE都是有至關(guān)重要的作用。而ET是必須與高通的平臺(tái)配合使用的。

那么，為什么要與日本TDK成立合資公司？王健分析，隨著載波聚合（CA）復(fù)雜度的增加，3載波、4載波，甚至馬上5載波的需求也會(huì)被提出來，將會(huì)需要越來越多的濾波器/雙工器/四工器，甚至六工器。雖然六工器的需求國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商還沒有提出，但是海外的手機(jī)公司已經(jīng)在提這方面的需求，比如說需要做1+3+7的載波聚合，如果只用一根天線來做，這種情況就要用到六工器?！?015年平均每個(gè)手機(jī)50個(gè)濾波器，而我們預(yù)測(cè)2020年平均每個(gè)手機(jī)會(huì)有30-40個(gè)頻段，需要100個(gè)濾波器，未來手機(jī)射頻前端的增長(zhǎng)需求主要來自于濾波器（多工器）?！彼治龅?。而TDK它的優(yōu)勢(shì)是濾波器產(chǎn)品很全面，包括SAW，BAW，溫度補(bǔ)償表面聲波（TC-SAW），它全部都有。此外，它還有功率放大器，包括主流的GaAs工藝以及SoI工藝。

另外一方面，射頻前端產(chǎn)品會(huì)向高度集成化的SiP模塊（PAMiD）發(fā)展，而TDK可以提供這方面的生產(chǎn)能力。現(xiàn)在的PAMiD已經(jīng)集成了天線開關(guān)、功率放大器、多工器與濾波器，而新的趨勢(shì)是再將低噪放大器（LNA）也加進(jìn)去，特別是馬上需要的4X4 MIMO。目前高通的SiP射頻模塊都在TDK生產(chǎn)。當(dāng)昌旭問到這種獨(dú)家供貨帶來的供應(yīng)鏈隱患時(shí)，高通美國(guó)方面的專家解釋說，TDK也正在擴(kuò)充產(chǎn)能，產(chǎn)能沒有問題。

“面對(duì)如此復(fù)雜的射頻前端技術(shù)，因?yàn)楦咄ㄓ凶约旱腗ODEM，所以提供系統(tǒng)的集成化的方案可以給客戶帶來更好的性能、更簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)?！蓖踅ㄕf道。

全套R(shí)F前端都自玩了，高通要干啥？

但是，昌旭認(rèn)為高通提供全套射頻前端器件的主要原因，除了他們提到的與系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)優(yōu)化以外，還有幾個(gè)：一是射頻前端器件的種類越來越多，在手機(jī)中占的成本越來越貴，目前，一款3載波的全網(wǎng)通的旗艦機(jī)的射頻前端成本已經(jīng)超過10美元，而未來如上所說4載波甚至5載波，將會(huì)有更多的濾波器、更多的雙工器/四工器/甚至六工器，如果再加上5G，射頻前端所占的成本比重會(huì)越來越高，甚至?xí)^一款中端的基帶SoC價(jià)格。

二是，重要的手機(jī)公司客戶都在做自己的垂直整合，包括蘋果、三星、華為、甚至小米，他們都要做自己的手機(jī)芯片，不再用高通的SoC，所以這個(gè)因素也迫使高通在手機(jī)芯片上垂直整合更多種類，以求在一臺(tái)手機(jī)中占用更多的成本，也就是讓單個(gè)手機(jī)貢獻(xiàn)的價(jià)值更多，他們不僅自己做SoC，現(xiàn)在開始提供全套的射頻前端器件，并且還開始提供自己的觸控芯片，最新的驍龍660系列和630系列都可以提供自己的觸控芯片，而手機(jī)的超聲波指紋識(shí)別芯片他們已經(jīng)提供了幾年（超聲指紋不是很成功，可能會(huì)嘗試其它技術(shù)的指紋），并且，電源管理與快充芯片也會(huì)自己提供。

第三個(gè)原因是，確實(shí)手機(jī)射頻器件越來越復(fù)雜，他們提供了全套的SoC+RF前端方案后，會(huì)給客戶帶來設(shè)計(jì)的減化。

當(dāng)然，高通這種玩法會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈帶來比較大的影響，對(duì)現(xiàn)有的射頻前端合作伙伴（比如Skyworks、Qorvo、安華高/新博通，以及國(guó)內(nèi)RF前端公司Vanchip等）、周邊器件合作伙伴如觸控指紋芯片廠商（FPC、新思、敦泰，匯頂?shù)龋⒁约?a target="_blank">電源管理IC廠商，都會(huì)帶來較大的壓力。雖然王健表示，目前在高通平臺(tái)的參考設(shè)計(jì)方案中，中并沒有強(qiáng)制性的要求客戶采用高通的全套射頻前端器件，事實(shí)上，他們自己的PA目前只是搭配驍龍600系列采用，驍龍800系列仍是采用第三方的PA，但是，昌旭認(rèn)為這是未來的方向：從推薦采用到必須采用，從中端平臺(tái)到高端平臺(tái)。幾年以前，高通曾十分強(qiáng)烈的要求客戶采用他們基于CMOS的RF前端，但并不成功。

這一次，高通采用了主流的GaAs工藝重新上陣，花了巨額的投入，還和TDK結(jié)盟，所以只能成功，不能失敗。