從無到有，又一射頻芯片實現國產，離射頻產業鏈全替代還有多遠？

這幾天一直為華為高端手機Mate60Pro的推出興奮不已，其實還有一條關于芯片技術突破的消息！這就是中國移動“破風8676”誕生了！

中國移動在8月30日正式發布了國內首款可重構5G射頻收發芯片，該芯片名為“破風8676”。這是一項重要的核心自主創新成果，該成果實現了從零到一的關鍵性突破，填補了國內5G射頻收發芯片領域的空白。這項技術的推出，有效地提升了我國5G網絡核心設備的自主可控度。

可重構5G射頻收發芯片是5G技術中的重要組成部分。該芯片具有可重構性，能夠對收發頻率進行靈活調整，從而適應不同的工作頻段和不同的工作模式，提高了射頻收發模塊的靈活性和適用性。但在此前，我國的5G射頻收發芯片技術發展相對滯后，一直依賴進口。

該芯片的推出填補了國內5G射頻收發芯片領域的空白，有效提高了我國5G網絡核心設備的自主可控度。此舉將不僅讓我國在5G技術領域更具競爭力，同時也為我國的科技自主創新提供了強有力的支撐。相信隨著這項技術的成熟和應用，我國在5G領域的發展將會更上一層樓。


射頻收發芯片有什么用？

5G射頻收發芯片是用于5G通信系統中的關鍵組件之一，其作用是在設備和基站之間進行高速數據傳輸和通信。這些芯片可以將數字信號轉換為射頻信號，并將其發送到接收端，同時還可以將接收到的射頻信號轉換為數字信號進行處理。

5G射頻收發芯片還可以支持多種不同的頻率和調制方案，以適應不同的網絡要求和應用場景。在5G系統中，高性能的射頻收發芯片是實現高速、低延遲、可靠通信的關鍵因素之一。

可以說5G射頻收發芯片就是基站的大腦，是5G網絡設備中的關鍵器件，研發難度高，產業應用需求迫切，被稱為5G基站上的“明珠”。


什么是可重構架構設計？

簡單來說，就是通過軟件定義無線電（SDR）技術，使得射頻收發芯片可以根據不同的應用場景和需求，動態地調整其信號帶寬、雜散抑制頻點和深度等重要規格參數，以及數字預失真、削峰等模塊算法和功能。這樣，就可以實現一顆芯片適配多種頻段、多種模式、多種站型的目標，大大降低了芯片的設計難度和成本，提高了芯片的靈活性和通用性。

中國移動研究院作為“破風8676”芯片的攻關主體，充分發揮了運營商對網絡和設備深度理解優勢，基于自研業界領先的系統射頻雙級聯動仿真平臺，“量體裁衣”制定芯片規格指標，為芯片的規模化應用奠定了重要基礎。同時，在芯片研發過程中，中國移動與設備商和芯片設計公司攜手合作，通過網絡和設備需求前置，將傳統的芯片設計、整機集成、網絡應用的串行研發升級為并行模式，從而縮短了從芯片到整機適配的時間近一半，并破解了應用方“不想用、不敢用”的核心產業難題。

目前，“破風8676”芯片已在多家頭部合作伙伴的整機設備中成功集成，將在以云基站、皮基站、家庭站等網絡設備為代表的下階段5G低成本、高可控度的商用網絡建設中發揮重要作用。據悉，“破風8676”芯片達到了國際先進水平，同時具備低成本、低功耗、多功能等差異化競爭優勢，為我國5G新基建底座筑牢了一塊“芯”石，助力網絡強國建設。

優勢

中國移動研究院相關團隊創新性提出可重構技術架構，破風8676支持信號帶寬、雜散抑制頻點和深度等重要規格參數靈活匹配，數字預失真、削峰等模塊算法靈活調整，基帶成型濾波、均衡濾波等增量功能靈活加載。

利用這些架構優化和功能重組，以系統集成創新彌補單點性能瓶頸，打造了一款達到國際先進水平，同時具備低成本、低功耗、多功能等差異化競爭優勢的產品。

中國移動與設備商和芯片設計公司合作，通過網絡和設備需求前置，將傳統的芯片設計、整機集成、網絡應用的串行研發模式升級為并行模式。這樣做縮短了從芯片到整機適配的時間近一半，同時也解決了應用方面的核心產業難題，提升了關鍵短板芯片攻關的有效性。


意義

射頻收發器芯片是一個規模超過300億美元的大市場，未來隨著車聯網、工業互聯網、星網互聯、物聯網等各種產業快速發展，會廣泛伴隨著大量的像4G＋、5G、6G、衛星等無線通信應用，未來這些應用會爆發性地推動射頻收發器芯片市場需求的快速增長。國產化的可重構5G射頻收發器芯片研發的成功有利于提高網絡通信產業布局。

更重要的是，此次發布的“破風8676”芯片所探索出的創新攻關模式、研發經驗和人才積累，將為通信行業奠定堅實基礎。


國產企業逐步實現射頻產業鏈全替代

華為停產5G手機時，國產射頻芯片廠研發生產能力主要集中在4G領域。

其中卓勝微已布局射頻前端全產品線，并擁有自主產線；唯捷創芯以生產PA元件為主；信維通信布局射頻前端器件及模組。代加工方面，賽微電子依靠收購瑞典Silex成功切入微機電系統（MEMS）代工領域，2023年繼續收購瑞典半導體園區聚焦主業。

換言之，賽微電子生產的BAW濾波器并非其自研生產，背后設計廠是武漢敏聲，當前市場選擇性忽略設計廠，轉而關注賽微電子這種生產廠，主要是因為華為芯片斷供之后，市場普遍認為芯片生產環節明顯難于設計環節，在設計領域國內已經涌現出一批優質公司，但在生產領域與國際差距較大。

而且伴隨5G時代射頻前端所需元件迅速增量，高集成度成為射頻芯片生產的首要考量，芯片制造中集成度最高的MEMS加工自然成為最優解，而賽微電子長期處于全球 MEMS 晶圓代工第一梯隊，掌握業內主流技術水平。

設計領域，除武漢敏聲外，中電科旗下公司是國內較早從事SAW\BAW產品研發生產的單位，應用場景主要面向特種行業；麥捷科技2016年融資4.5億元拓展SAW業務，2017年就實現量產，隨后與中電科合作開發用于5G的LTCC和TC-SAW等高性能濾波器。

卓勝微、信維通信也都是主要面向SAW產品展開研發，同時長期致力于原材料研究的立昂微近期也向下游延伸至功率器件/射頻芯片領域。

新玩家方面，開元通信研發覆蓋SAW\BAW產品，以濾波器市場為切入點布局射頻前端芯片市場，具備射頻無源和有源芯片核心工藝與設計技術，產品應用范圍涉及4G、5G、WIFI、物聯網等領域。開元通信產品種類多達10余種，客戶已經包括三星、華為、小米等品牌商。

其余種類的射頻芯片中，PA元件的重要性僅次于濾波器，根據YoleDevelopment數據，手機約占國內PA模組下游市場的65%，其次為Wi-Fi占比20%，基站市場約占10%。

2019年全球移動終端射頻前端細分產品中PA模組占比最大，市場規模為53.76億美元，預計2025年全球移動終端PA模組市場規模將達到89.31億美元，6年CAGR增速達到8.83%，占比35.16%。

慧智微生產的PA元件，為滿足5G產品性能需求，慧智微使用了“絕緣硅（SOI）+砷化鎵（GaAs）”混合創新架構，L-PAMiF、L-PAMiD系列產品已經覆蓋了2G、3G、4G、3GHz以下的5G重耕頻段、3GHz-6GHz的5G新頻段等。

截至 2023 年 5 月，慧智微可重構射頻前端架構的相關產品累計出貨已經超過1億顆，獲得市場認可。

雖然2022年慧智微手機領域收入僅為2.38億元，全球市占率不足1%；物聯網領域收入為1.18億元，營收占比亦較小，但慧智微在部分細分領域已取得較好市場份額。根據TSR數據，2021年公司手機5GL-PAMiF出貨量市占率為1.95%，在國產廠商中排名第二，全球物聯網4G Cat.1 MMMB PAM市場的市占率達54.3%。

目前慧智微合作品牌包括三星、OPPO、vivo、榮耀等國內外智能手機品牌機型，聞泰科技、華勤通訊、龍旗科技等一線移動終端設備ODM廠商和移遠通信、廣和通、日海智能等頭部無線通信模組廠商。

但從5G技術發展來看，雖然目前依托GaAs制作的PA元件憑借較好的電流和襯底特性，在PA元件市場中占據主導地位，可面對8GHz以上頻段產品GaAs明顯無法抗衡氮化鎵（GaN）材料，根據Qorvo預測，GaN將在8GHz以上手機市場成為主力，慧智微若想進一步提升市場份額，還需繼續拓展氮化鎵（GaN）材料PA元件，這也是大多數國產射頻廠共同面臨的問題。

雖然目前國產射頻元件廠依舊面臨研發進展緩慢、生產商集中等問題，但在海外斷供的背景下，若華為5G手機能在未來上市，也足以說明國產射頻芯片產業鏈完成了國產替代轉型，中國5G產業鏈又一次突破卡脖子環節。


射頻前端市場規模將超萬億

在數字經濟的大趨勢下，射頻前端芯片是成長最快、最確定的方向。當前正處于5G手機加速滲透期，射頻前端行業新一輪高速增長趨勢明確。

射頻前端的應用領域包括移動終端設備、智能家居以及車聯網等物聯網領域，其中手機是主要的下游市場。近年來，隨著手機、平板電腦和筆記本電腦等移動終端出貨量持續增長，射頻前端市場規模不斷擴容。

根據美國數據公司QY Research的統計，2016年-2021年,全球射頻前端市場規模從125.67億美元增長至204.59億美元，預計至2027年，市場規模將達370.27億美元，2021至 2027 年的復合增長率為10.39%。

根據 Yole 預測，全球移動設備的射頻前端市場規模將從2019年的750億元增長到2026年的14000億元，年均復合增長率約為8.3%，高于半導體行業的平均增長速度。