本調(diào)研報(bào)告?zhèn)戎赜?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1301/" target="_blank">通信和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)芯片廠商,主要從射頻與基帶、毫米波雷達(dá)、衛(wèi)星通信,以及網(wǎng)絡(luò)交換等四個(gè)細(xì)分市場(chǎng)考慮,精心挑選出每個(gè)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)芯片廠商。
射頻與基帶通信
在無線通信中,射頻(RF)表示可以輻射到空間的電磁頻率, 范圍從300kHz~300GHz之間。射頻芯片是能夠?qū)⑸漕l信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的器件,主要包括RF收發(fā)器、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、 濾波器、 射頻開關(guān)(Switch)和天線調(diào)諧開關(guān)(Tuner)等。
圖一:基帶與射頻前端示意圖。
射頻前端模塊(RFFE)主要包括濾波器、功率放大器(PA)、低噪聲放大器、射頻開關(guān)、天線調(diào)諧器、雙工器,以及接收/發(fā)射器等。其中:濾波器負(fù)責(zé)發(fā)射及接收信號(hào)的濾波和頻率選擇,保障信號(hào)在不同頻率上互不干擾地傳輸;功率放大器負(fù)責(zé)發(fā)射通道的射頻信號(hào)放大;低噪聲放大器主要用于接收通道中的小信號(hào)放大;射頻開關(guān)負(fù)責(zé)接收和發(fā)射通道之間的切換;雙工器負(fù)責(zé)雙工切換及接收/發(fā)送通道的射頻信號(hào)濾波。
據(jù)Yole Development報(bào)告預(yù)測(cè),2018年全球移動(dòng)終端射頻前端市場(chǎng)規(guī)模為150億美元,預(yù)計(jì)2025年有望達(dá)到258億美元,7年間的年復(fù)合增長(zhǎng)率CAGR為8%。
圖二:2018~2025年射頻前端芯片市場(chǎng)規(guī)模(單位:$B為10億美元)
移動(dòng)通訊設(shè)備中最重要的器件就是射頻和基帶芯片,射頻芯片負(fù)責(zé)射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大;而基帶芯片負(fù)責(zé)信號(hào)處理和協(xié)議處理?;鶐酒饕譃?個(gè)部分:CPU處理器、信道編碼器、數(shù)字信號(hào)處理器、調(diào)制解調(diào)器、接口模塊。其中CPU處理器負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制盒管理,完成所有的軟件功能,即通信協(xié)議的物理層、數(shù)據(jù)鏈層、網(wǎng)絡(luò)層、 MMI和應(yīng)用層軟件;信道編碼器主要完成業(yè)務(wù)信息和控制信息的信道編碼、加密等;數(shù)字信號(hào)處理器主要完成信道均衡和基于規(guī)則脈沖激勵(lì)-長(zhǎng)期預(yù)測(cè)技術(shù)(RPELPC)的語(yǔ)音編碼/解碼;調(diào)制解調(diào)器主要完成通信系統(tǒng)所要求的調(diào)制/解調(diào)方案;接口模塊包括模擬接口、數(shù)字接口以及人機(jī)接口。
全球移動(dòng)通信市場(chǎng)經(jīng)過1G-3G時(shí)代的發(fā)展,到4G時(shí)代已有多家半導(dǎo)體廠商進(jìn)入基帶芯片市場(chǎng)。然而,5G基帶芯片的性能要求和技術(shù)復(fù)雜程度要比前幾代高得多,目前全球只有高通、華為海思、紫光展銳、三星和聯(lián)發(fā)科研發(fā)出了5G基帶芯片。英特爾的5G通信業(yè)務(wù)賣給了蘋果,到現(xiàn)在還沒有推出5G基帶芯片。
速度、時(shí)延、帶寬和能耗是5G通信的四大關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),而基帶芯片決定了通話質(zhì)量的優(yōu)劣、網(wǎng)速快慢、信號(hào)強(qiáng)弱,直接影響用戶體驗(yàn)。據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù)顯示,全球基帶芯片市場(chǎng)規(guī)模將從2018年的215億美元增長(zhǎng)至2023年的328億美元,復(fù)合年均增長(zhǎng)率(CAGR)為8.2%。
本調(diào)研報(bào)告收錄了4家有實(shí)力研發(fā)5G基帶芯片的國(guó)內(nèi)廠商,其中海思依靠華為的通信技術(shù)和專利積累,推出了巴龍系列基帶芯片,以及集成巴龍基帶的麒麟處理器;紫光展銳的虎賁T7520在中端市場(chǎng)將有一定的話語(yǔ)權(quán);由RDA創(chuàng)始人戴保家創(chuàng)立的翱捷科技擁有全網(wǎng)通技術(shù),也具有5G基帶研發(fā)能力;專注于 衛(wèi)星移動(dòng)通信的中科晶上具有全系列無線通信協(xié)議棧軟件開發(fā)能力,但能否在5G基帶市場(chǎng)分一杯羹還不知道。
毫米波通信
毫米波是指波長(zhǎng)為毫米級(jí)(介于1-10mm)的電磁波,波長(zhǎng)短、頻段寬,通常所處頻段為24 - 300 GHz。毫米波通信目前比較流行的有5G毫米波和車載毫米波雷達(dá)等應(yīng)用。
5G網(wǎng)絡(luò)需要毫米波來支持更高的速率和更低的時(shí)延,為各種新型應(yīng)用提供通信基礎(chǔ)設(shè)施。隨著業(yè)務(wù)對(duì)帶寬需求的不斷增加,通信頻譜不斷向更高頻譜延伸,5G毫米波具有豐富的頻率資源,是移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)的必然方向。其最重要的優(yōu)勢(shì)在于頻率資源豐富、帶寬極大。5G毫米波比Sub-6 GHz 頻段(FR1)具有更豐富的頻譜資源(如圖三所示),是5G網(wǎng)絡(luò)提供千兆連接能力的主要方式。要達(dá)到5G最高速率要求,就必須使用5G毫米波。
圖三:5G毫米波頻段頻率資源豐富且?guī)挻蟆?/p>
毫米波雷達(dá)是測(cè)量被測(cè)物體相對(duì)距離、速度和方位的高精度傳感器,早期主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,毫米波雷達(dá)開始應(yīng)用于汽車電子、無人機(jī)、智能交通等商業(yè)領(lǐng)域。目前各個(gè)國(guó)家對(duì)車載毫米波雷達(dá)分配的頻段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少數(shù)國(guó)家(如日本)采用60GHz頻段。由于77G相對(duì)于24G的諸多優(yōu)勢(shì),未來全球車載毫米波雷達(dá)的頻段會(huì)趨同于77GHz頻段(76-81GHz)。
24GHz的雷達(dá)測(cè)量距離較短(5~30m),主要應(yīng)用于汽車后方;77GHz的雷達(dá)測(cè)量距離較長(zhǎng)(30~70m),主要應(yīng)用于汽車前方和兩側(cè)。毫米波雷達(dá)主要包括雷達(dá)射頻前端、信號(hào)處理系統(tǒng)、后端算法三部分。在現(xiàn)有的產(chǎn)品中,雷達(dá)后端算法的專利授權(quán)費(fèi)用約占成本的50%,射頻前端約占40%,信號(hào)處理系統(tǒng)約占10%。
在毫米波雷達(dá)領(lǐng)域,目前國(guó)內(nèi)廠商以初創(chuàng)公司居多,主要應(yīng)用就是瞄準(zhǔn)汽車ADAS和自動(dòng)駕駛市場(chǎng)。本調(diào)研報(bào)告收錄了7家毫米波雷達(dá)廠商。
衛(wèi)星通信
北斗芯片是中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的核心,實(shí)現(xiàn)自主可控一直是國(guó)家和企業(yè)的目標(biāo),目前國(guó)內(nèi)自研芯片的工藝已經(jīng)達(dá)到28nm水平,22nm工藝芯片即將量產(chǎn)。導(dǎo)航芯片的優(yōu)劣很大程度上決定了衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的性能,芯片技術(shù)更直接關(guān)系到終端的體積、重量、成本和性能,也會(huì)直接影響北斗下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片主要由射頻芯片和基帶數(shù)據(jù)處理芯片組成,其中前者主要包括天線、低噪聲放大器和混頻器,主要是對(duì)微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行接收、濾波、變頻及放大,其性能決定了后續(xù)信號(hào)處理的效果。后者則包括GPS專用相關(guān)器、核心處理器等,主要實(shí)現(xiàn)對(duì)碼信號(hào)的解算,其中相關(guān)器模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)碼信號(hào)的“讀取”。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年底國(guó)產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量已累計(jì)突破1億片,衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破4.6億臺(tái),具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到3.72億臺(tái)。2020年6月,全國(guó)已有超過660萬輛道路營(yíng)運(yùn)車輛、5.1萬輛郵政快遞運(yùn)輸車輛應(yīng)用了北斗系統(tǒng)。如今國(guó)產(chǎn)廠商已經(jīng)構(gòu)建起集芯片、模塊、板卡、終端和運(yùn)營(yíng)服務(wù)為一體的完整北斗產(chǎn)業(yè)鏈。
本調(diào)研報(bào)告收錄了10家國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航芯片廠商,其中北京合眾思?jí)押统啥颊裥究萍歼@2家已經(jīng)上市的北斗芯片和關(guān)鍵器件廠商。
網(wǎng)絡(luò)交換與光通信
在無線通信核心網(wǎng)及數(shù)據(jù)中心等高端應(yīng)用市場(chǎng),具有高吞吐率的網(wǎng)絡(luò)交換處理器芯片及各種光通信器件和模塊有著巨大的需求。但因?yàn)榧夹g(shù)門檻高,很少有國(guó)內(nèi)廠商在網(wǎng)絡(luò)交換芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。本調(diào)研報(bào)告僅收錄了盛科網(wǎng)絡(luò)一家公司。
China Fabless系列調(diào)研報(bào)告
Aspencore《電子工程專輯》分析師團(tuán)隊(duì)對(duì)國(guó)產(chǎn)通信芯片公司進(jìn)行了第一手調(diào)查和網(wǎng)絡(luò)匯編整理,從眾多廠商中挑選30家,分別從核心技術(shù)、主要產(chǎn)品、應(yīng)用方案和目標(biāo)市場(chǎng)等多個(gè)維度進(jìn)行了分析。
這是China Fabless系列調(diào)研分析報(bào)告的一部分,感興趣的朋友可以查閱其它類別的調(diào)研報(bào)告,或直接與我們聯(lián)系。已經(jīng)發(fā)布的調(diào)研報(bào)告包括:
1.中國(guó)IC設(shè)計(jì)行業(yè)30家上市公司綜合實(shí)力排名
2.30家國(guó)產(chǎn)MCU廠商綜合實(shí)力對(duì)比
3.30家國(guó)產(chǎn)電源管理芯片和功率半導(dǎo)體廠商調(diào)研分析報(bào)告
4.30家國(guó)產(chǎn)AI芯片廠商調(diào)研報(bào)告
5.50家中國(guó)IC設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司調(diào)查統(tǒng)計(jì)
6.20家模擬/混合信號(hào)芯片廠商調(diào)研報(bào)告
7.30家國(guó)產(chǎn)數(shù)字芯片(CPU/FPGA/存儲(chǔ))廠商調(diào)研報(bào)告
8.40家國(guó)產(chǎn)傳感器芯片廠商調(diào)查統(tǒng)計(jì)報(bào)告
9.30家國(guó)產(chǎn)無線連接(藍(lán)牙/WiFi/NB-IoT/LoRa)芯片廠商調(diào)研報(bào)告
在即將到來的2021中國(guó)IC領(lǐng)袖峰會(huì)上,我們將從每個(gè)類別中挑選Top 10組成中國(guó)IC設(shè)計(jì)100家(China Fabless 100)排行榜。
通信芯片廠商基本信息統(tǒng)計(jì)
在下表列出的30通信芯片公司中,按公司注冊(cè)地分布劃分:北京、上海和深圳各5家;廈門、蘇州、杭州和廣州各2家;天津、南通、武漢、南京、無錫、成都和長(zhǎng)沙各1家。
從通信技術(shù)類別看,提供射頻和基帶芯片產(chǎn)品的最多,有12家;毫米波雷達(dá)芯片的有7家;衛(wèi)星導(dǎo)航芯片有10家;網(wǎng)絡(luò)交換芯片有1家。
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30家通信芯片廠商詳細(xì)信息?下面我們將從核心技術(shù)、主要產(chǎn)品、應(yīng)用方案和目標(biāo)市場(chǎng)等方面對(duì)這30家公司逐一展示。
華為海思
核心技術(shù):5G通信技術(shù)支持SA和NSA、Sub-6G和mmWave
主要產(chǎn)品:巴龍5000 5G多模終端芯片、巴龍系列基帶通信芯片、麒麟系列SoC(集成基帶與應(yīng)用處理器)
應(yīng)用方案:4G/5G手機(jī)基帶處理方案
目標(biāo)市場(chǎng):4G/5G手機(jī)和基站、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端等。
紫光展銳
核心技術(shù):5G MODEM技術(shù)、蜂窩通信、射頻前端
主要產(chǎn)品:虎賁系列、春藤系列、射頻前端器件和模塊
應(yīng)用方案:5G和智能手機(jī)、通信終端、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能可穿戴、智能語(yǔ)音、平板電腦、智能聯(lián)網(wǎng)汽車等應(yīng)用方案
目標(biāo)市場(chǎng):智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、汽車電子、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。
中興微電子
核心技術(shù):無線通信芯片定義、SoC系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵通信IP、移動(dòng)基站射頻前端和數(shù)字中頻處理技術(shù)
評(píng)論
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