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基于自主创新架构,「猎芯半导体」推出全球最小5G物联网射频PA芯片

恋迦 · 2020-10-12
全新架构也为公司有效规避了大规模量产时可能面临的专利风险

图 | Pixabay@Tumisu

随着移动通信技术的不断发展和完善,物联网时代已经到来,万物互联成为一种常态。根据此前Gartner和Machina Research统计数据, 2010-2018年全球物联网设备连接数由20亿个增长至91亿个,复合增长率高达20.9%,预计2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到252亿个,市场前景巨大。

随着4G通信制式的成熟以及5G基础设施的不断建设,全球各大移动通信运营商均在加速2G和3G退网,腾退出频谱资源用于日益增加的物联网设备海量链接数据需求。4G Cat.1由于其成本以及网络覆盖稳定性方面的巨大优势,在物联网市场的应用逐渐爆发,成为物联网市场最看好的通信方案之一。未来物联网市场将呈现出4G Cat.1、5G、NB-IoT共存和互补的局面,而4G Cat.1最有潜力成为物联网海量链接长期的主力方案。

近期,36氪关注到一家射频前端芯片研发商——上海猎芯半导体科技有限公司(以下简称「猎芯半导体」)。公司成立于2018年,主要从事高性能射频前端PA芯片设计研发及量产,截至目前拥有30多项创新产品技术专利,其中发明专利占1/3。

芯片是通信模组产业链中价值最高的一部分。以2019年典型的4G移动通信通用模块为例,射频、基带和存储三大芯片成本占总体物料成本的80%,其中射频芯片占比28%。当前物联网市场虽然对于5G寄予厚望,但是现阶段制约5G在物联网领域快速推广的最大因素是芯片成本。另一方面,物联网设备的小型化是必然趋势,对于芯片的尺寸也提出了新的更高要求。

针对上述情况,「猎芯半导体」于2020年9月正式推出了全球尺寸最小的高功率OC568x系列5G射频PA芯片,据团队介绍,总面积和物料成本仅为国际行业领先者标杆产品的一半。

OC568x支持广电的5G n28(700MHz)频段,并且兼容主流4G/LTE多模多频等技术要求。n28频段被业界称为“黄金频段”,相比其他5G频段具备更强的传播能力,能够覆盖更广的范围,建站成本非常低(仅为其他三大运营商建设成本的1/10不到),是实现全国级5G覆盖的最佳选择。广电目前已经与移动达成共享共建合作,正在加速网络建设,未来n28频段会成为物联网终端必须支持的频段之一,也是最有可能在物联网应用领域抢先实现大规模商业落地的5G频段之一。 

据公司介绍,面积和成本的显著降低主要是由于产品采用了全新的技术架构,这是基于研发团队自身深厚研发实力以及超过20多年积累经验的创新。

公司核心技术团队成员多来自于Skyworks(美国思佳讯)、华为海思(美国)、紫光展锐等行业头部厂商,在研发过程中摆脱了传统架构,对其进行了全面的创新,在面积和成本减半的基础上仍然实现优越的性能——在3.4V供电电压环境,对应典型全球3GPP标准要求的5G NR调制信号(CP-OFDM-QPSK,Outer_Full MPR3),可以支持高达26dBm(ACLR-37dBc)的线性输出功率,同时总耗电低于340mA。目前团队正与多家行业头部客户对接,进行产品导入和量产。

据团队介绍,公司的4G、5G产品线均应用了该创新架构。全新架构除了使产品具有面积、成本两方面的巨大优势,还为公司建立了较高的技术护城河,据业内研发周期估算,竞争对手至少需要2年以上的时间才能追赶上。

此外,由于避开对国外行业巨头芯片传统架构的模仿,团队能够有效规避未来大规模量产时可能面临的专利风险。猎芯团队表示,其实芯片做小并不容易:“如果核心技术研发团队实力积累不够,经常会导致花费巨额的流片费用和大量时间精力以后,产品性能仍然无法达标。能跟国外大厂模仿的差不多就已经很不容易了,想创新更难。”

量产方面,据公司CEO赵卫军介绍,此次推出的5G芯片已经做好了芯片量产的准备,预计明年上半年将实现量产出货。此前公司推出的4G PA产品已经获得了较多知名企业的认可,2020年上半年累计出货超过100万颗。公司采用Fabless模式,相应的代工厂均选择国内外顶尖供应商,希望通过高质量的供应链和制造工艺,为芯片的稳定性和一致性提供保障,以此打造高品质芯片品牌,这也被赵卫军认为是公司未来长远发展的关键命脉。目前该芯片通过了双85等多项严格的工业可靠性要求测试。

市场选择方面,据介绍,在设计初期,公司团队将产品应用领域锁定在物联网,以其作为早期的市场突破点。一方面是看好该市场的潜力,另一方面是公司的产品优势与物联网终端元器件的性能要求相符合,设计上除了减少面积、成本,该芯片还额外加入创新电路设计,支持低电压、高低温环境,提高各类物联网终端的待机时间,也使得设备能够在恶劣环境中正常运作。

团队方面,据介绍,目前公司人数在25人以上,研发团队占70%以上。核心团队成员来自美国Skyworks、美国华为海思等行业领导企业,有着十多年丰富的设计和市场经验,曾主导Sky Phase 2/3/6和首代SkyOne(PA+滤波器集成方案)等主流射频前端芯片项目的全流程研发。

据工信部数据,2020年我国物联网产业规模预计将达到1.5万亿元,民生证券曾估计相关芯片、模块以及终端价值量占比将达30%,即4,500亿元,而其中通信芯片和模块贡献估计为8%-10%,2020年市场空间预计为360亿元-450亿元。


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