中国将如何制造没有美国射频芯片的智能手机?

没有美国的射频供应商,中国的智能手机原始设备制造厂商在射频前端(RFFE)组件方面存在差距。

  当前,射频前端(RFFE)半导体市场一直稳定增长,出货量的增加是LTE时代的早期驱动力,随后全球频段激增,相应的射频含量也相应增加,以支持所有功能。

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  随着时间的流逝,全球五个RFFE供应商已经设法控制了半导体供应,占所有供应量的85%。博通、Qorvo、高通和Skyworks,其中村田排名第五。它们中的每一个都有大致相等的份额,根据给定年份主要旗舰手机的设计获胜率,年度数字会反弹几个百分点。

  在智能手机方面,排名前六的原始设备制造商是三星、华为、苹果、Vivo、Oppo和小米,占所有智能手机销量的75%,其中中国品牌占智能手机总销量的40%。没有美国的射频供应商,中国的智能手机原始设备制造厂商在RFFE组件方面存在差距。

  目前的挑战在于,当今设计的智能手机需要高水平的集成,到目前为止,只有前五名供应商才能证明这些集成水平,这使其成为所有智能手机原始设备制造商计划的关键。手机的持续发布不允许在不做出任何妥协的情况下大规模更换完整前端CFE(也称为LlPAMiD)模块。在美国政府于2019年中期对华为实施初步贸易禁令之后,后续手机中的美国含量大幅下降,最显着的变化是许多华为品牌的射频组件以及村田制作所提供的内容的增加。

  华为拥有庞大的研发预算,2019年将达到150亿美元,但这必须涵盖除智能手机之外的许多活动,例如电信基础设施。相比之下,Qorvo、Skyworks、博通和高通在2019年的总研发预算约为110亿美元,其中约20亿至30亿美元用于智能手机开发组件。麻烦的是,这种多年的研发费用大大受益于许多年以来的累积经验。此外,所有RFFE供应商都拥有内部滤波器制造技术,这是复杂智能手机设计中的关键推动因素和与众不同之处。

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  华为将不得不在设计和制造基础设施上投入大量资金以弥合这一差距。这需要很多钱,但也要花费时间(以年为单位),建造工厂并获得稳定的过程可以加快速度,但是有一个极限。功率放大器技术具有一定的灵活性,因为诸如WIN Semiconductor之类的代工厂已经是RFFE模块的重要供应商。但是,与台积电一样,可能会承受来自该等式两边的大量政治压力,这将使这成为中国市场的一个安全选择。

  至少在短期内,受益者可能是日本和欧洲的半导体供应商。村田制作所拥有创建5G智能手机所需的各种射频模块的所有组件,并可以为中国智能手机市场的所有参与者提供支持。村田是集成模块的领导者,这些模块通常以很小的尺寸集成滤波器、开关和LNA,从分集模块升级到CFE模块是可以实现的,并且村田多年来一直在努力,英飞凌和恩智浦等公司可能会增加小信号射频组件的销售。

  分割RFFE供应链将对所有方面产生负面影响。前五名供应商中的四家将失去进入每年驱动3.5亿部智能手机的市场的机会,这个数字只是中国市场。当然,中国原始设备制造商将在其他市场上积极推广手机,例如大亚洲、非洲和南美,这些手机可能再占150至2.5亿部不包含美国射频内容的智能手机。当前美国供应商的R&D支出可能会保持不变,以维持市场需求的持续改善,但这些投资的回报将减少,从而带来更具挑战性的商业环境。

  对于华为来说,最初几年来更换丢失的供应链的努力将是每年数以十亿美元计的收入,以填补空白。此外,中国的射频供应生态系统将需要某种投资来提升学习曲线。我们估计,在未来两年内,华为将不得不增加仅射频的开发支出至少100亿美元,才能在大陆建立有能力的GaAs晶圆厂,用于GaAs以及BAW或薄膜SAW技术和集成设计能力。假设中国在未来10年中每年继续提供350到5亿部手机,这种研发支出的激增将使每部手机的成本增加惊人的10美元或更多。

  请注意,以上费用不包括台积电制造的CMOS IC的问题,那是另一个崩溃的研发项目,要“赶上” 10 nm以下的CMOS制造。另一笔巨额资本投资将为每部手机增加10美元或更多的研发成本。

  当然,我们无法保证中国研发支出的激增将达到与美国公司相同的绩效水平。如今,华为正在通过降低手机功能并从电话阵容中删除某些运营商聚合组合来应对高度复杂的滤波器(四工器和六工器等)的丢失。

  随着更严格的贸易规则在今年夏天晚些时候生效,华为将为市场带来什么解决方案还有待观察。我们很可能会看到更多华为品牌的射频以及更多村田模块。对独立供应链的要求持续的时间越长,华为和中国公司将被迫进行更多投资以缩小供应差距,对于整个智能手机行业而言,这将是一个净亏损。

作者:Dan McNamara

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