可重構技術——射頻前端產業(yè)的“革命者”

　　一直以來，在推進技術演進的道路上，國內半導體廠商多數扮演著跟隨者的角色，通過經營客戶關系和提升運營效率來加強企業(yè)核心競爭力，實現與國際大廠的差異化。當然，僅憑這兩項難以維持企業(yè)的長期競爭力，只有堅持技術創(chuàng)新，提升產品性能實現價格最優(yōu)化才是企業(yè)提升核心競爭力的制勝法寶，更是國內企業(yè)對國際大廠實現彎道超車的最佳機會。

　　記者近期采訪到一家以技術創(chuàng)新為核心，在射頻微波器件領域走不同路線的國內半導體廠商慧智微，并與該公司 CEO 李陽博士做了深度交流。

　　走上可重構

　　李陽博士是國家千人計劃專家，長期從事高性能微波、射頻集成電路設計和產業(yè)化工作，尤其在多頻多模射頻前端方面，研發(fā)出顛覆性的混合可重構技術。他回國后從2012 年開始做可重構射頻功率放大器方向的研究，經歷過兩年的原型設計，在業(yè)內實現第一個可重構的 4G 多頻多模射頻放大器，進而又用一年的時間實現了產品化。

　　以往的射頻前端解決方案，通常采用每個頻段用一個單頻段功率放大器的方案，隨著頻段增多，功率放大器數目會快速上升，成本增加，面積增大。也許在 2G、3G 時期，智能手機需要支持的頻段尚不多，但隨著 4G 時代的到來，業(yè)界迫切需要小面積、低成本的射頻前端產品。據李陽博士介紹，在學術界、工業(yè)界對可調諧高效率功放的研究已經許久，他帶領團隊開發(fā)出具有自主知識產權的基于可重構設計的 AgiPAM 技術，結合使用新型 CMOS SOI技術，創(chuàng)造性的開發(fā)出射頻器件方面的可重構顛覆性技術。

　　與當前砷化鎵的多組功率器件的解決方案相比，AgiPAM 技術使用同一組器件便能夠在多個頻段和多種模式間復用，使得基于該技術的功率放大器產品具有尺寸小、支持頻帶多、低成本等特點。以慧智微的 4G PA S303 為例，一組器件覆蓋了 34、39、38、40、41 和 7 共計 6 個頻段，性能優(yōu)于 Skyworks 集成四組器件的同類產品，成本降低了足足一半多。

　　在性能和成本優(yōu)勢如此明顯的前提下，慧智微的產品是否經過市場和客戶的考驗呢?李陽博士對集微網說道，自 2015 年基于 AgiPAM 技術的射頻前端產品量產后，截至目前超過千萬顆的出貨，更獲得以中興為代表的品牌手機客戶在產品品質、一致性等方面的驗證，廣泛應用在高通、聯(lián)發(fā)科、展訊等不同平臺的智能手機和數據卡設備上。由于采用可重構技術的射頻前端產品仍屬少數，為滿足現有市場需求，慧智微的射頻前端產品采用與 Qorvo、 Skyworks等主流廠商 產品管腳兼容的方式設計，尺寸未實現真正的最小化，目前基于可重構方案的射頻前端產品仍處于市場發(fā)展的第一階段。在未來基于可重構技術的定制產品，可以為客戶提供更小尺寸，更好性能和更低成本，為客戶產品提供更大競爭力。

　　Gartner 研究報告顯示，預計 2016 年全球智能手機出貨量達到 15 億部，2020 年智能手機出貨量將達到 19 億部。以北美、西歐、日本以及亞太地區(qū)以“更新?lián)Q代”為主，以印度市場為首的新興市場繼續(xù)推進 3G 和4G/LTE 的不斷升級。今年中國智能手機市場將以品牌客戶帶頭，引領消費者新一輪“換機潮”的到來，更加注重產品品質和質量，這也是慧智微的目標客戶群體。

　　當然公開市場也是慧智微重要的另一類重要客戶，品牌客戶的認可對公開市場普及可重構解決方案的應用帶來更多促進作用。智能手機市場正處于快速發(fā)展期，由 4G 網絡向 LTE-A 和 5G 進一步延伸，如何縮短產品推向市場的時間，滿足市場需求成為手機客戶選擇供應商的理由之一。基于 AgiPAM 技術的射頻前端產品采用軟件可調的方式，對頻帶支持的可調性將有利于為客戶提供長期的價值，為產品提供持續(xù)的競爭力。這就是技術創(chuàng)新帶來的產品差異化。

　　可重構技術的市場前景

　　過去幾十年來，軟件無線電實現無線硬件通路完成了數字電路可重構，模擬基帶可重構，射頻收發(fā)信機可重構。而具有自主知識產權的射頻前端混合可重構技術, 實現了射頻功率放大器的可重構。未來隨著可重構技術的演進以及新材料的開發(fā)，將有希望在濾波器上實現可重構，進而實現射頻前端可重構，完成軟件無線電缺失的一環(huán)。RFMD 等公司曾在2G時代以基于砷化鎵HBT 工藝的單片集成技術重塑了整個手機射頻前端行業(yè)，慧智微在可重構技術的創(chuàng)新能否為中國企業(yè)提供一個彎道超車的機會值得期待。

　　全球射頻前端市場的銷售額已經從 2016 年的每年近 50 億美金成長到 2018 年度的近 80 億美金。在智能手機終端產品中，射頻前端模塊的價格每日劇增。一方面坐擁無線技術的領先者地位，另一方面探索新市場的需求，Qualcomm 近些年來一直積極布局射頻前端產品方案，藉以強化 整體方案的競爭力，實現公司業(yè)務成長。高通在射頻前端產品上不斷的做技術創(chuàng)新，在RF360系列產品中，使用CMOS RF-SOI等工藝推進技術的演進。以現有射頻產品廠商主要采用的砷化鎵HBT工藝，其產品很難實現可重構，不適合多頻多模的發(fā)展趨勢。在新一輪射頻前端市場的變革中，高通有可能成為新晉的革命者。只有在新技術領域早做儲備，才有可能在知識產權方面規(guī)避傳統(tǒng)方案的知識產權風險，并對后進者形成專利壁壘。這也是慧智微堅持技術創(chuàng)新的的理由之一。慧智微電子申請了幾十項國內外專利，構建核心專利池，目前已獲得 17 項專利授權。

　　利于未來 5G 發(fā)展

　　4G 技術的進一步演進和向5G發(fā)展會使射頻前端支持的頻段和模式將變得越來越多。李陽博士指出，慧智微的可重構方案不僅對6GHz以下的新頻段擁有良好的兼容性，同時通過工藝節(jié)點和技術內核的演進，可以很好的支持5G 應用中毫米波頻段 的需求,這對不斷滿足客戶未來產品演進需求，持續(xù)提供性能更好、成本更低的射頻前端產品擁有極大意義。

　　2016 年 6 月，慧智微宣布 C 輪融資 9200 萬元，持續(xù)獲得知名風險投資公司金沙江創(chuàng)投(GSR Venture)以及祥峰投資(淡馬錫旗下風投公司)，青云創(chuàng)投等公司投資。李陽博士表示，慧智微將堅持不斷技術創(chuàng)新，投入下一代產品的技術研發(fā)以保持領先，也會在應用端、銷售和 FAE 等方面加大投入，希望在未來一年到一年半的關鍵時期實現市場快速穩(wěn)健成長。

　　作為一家初創(chuàng)企業(yè)，慧智微在智能手機多頻多模射頻前端產品化實現顛覆性創(chuàng)新，在過去一年實現四倍增長，僅用一年時間形成數千萬元的銷售額獲得市場成功。在一個規(guī)模達 1400 億規(guī)模的射頻前端產業(yè)，慧智微在擁有自主知識產權的專有技術前提下，在技術創(chuàng)新的道路上不斷堅持，將有機會成長為市場的革命者，重塑整個產業(yè)。