如今,电子业正迈向 4G 的终点、5G 的起点。 后者发展上仍有不少进步空间,但可以确定,新一代无线电网络势必需要更多组件、更高频率做支撑,可望为芯片商带庞大商机 -- 特别是对 RF 功率半导体供货商而言。 对此,市研机构 Yole 于 7 月发布「2017 年 RF 功率市场与科技报告」指出,RF 功率市场近期可望由衰转盛,并以将近二位数的年复合成长率(GAGR)迅速成长;同时,氮化镓(GaN)将逐渐取代横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS),成为市场主流技术。
拜电信基站升级、小型基地台逐渐普及所赐,RF 功率市场可望脱离 2015 年以来的低潮,开始蓬勃发展 -- 报告指出,整体市场营收到 2022 年底则有望暴增 75%之多,2016~2022 年间 CAGR 将达 9.8%;其中,占电信基础设施近一半比重的基站、无线回程网络等相关组件,同一时段 CAGR 各为 12.5%、5.3%。 再者,鉴于效能较高、体积较小且稳定性较佳,砷化镓(GaAs)、GaN 等固态技术将在国防应用上逐渐取代真空管,提供 RF 功率组件更多发展机会。 Yole 预期,此部分营收至 2022 年将成长 20%,2016~2022 年间 CAGR 达 4.3%。
技术方面,受与日俱增的信息流量、更高操作频率与带宽等需求驱使,GaN 组件使用越来越普遍,正于电信大型基站、雷达 / 航空用真空管与其它宽带应用上取代 LDMOS 组件,现已占据整体 20%营收以上。 针对未来网络设计,Yole 表示,GaN 之于载波聚合(CA)、多输入多输出(MIMO)等新科技,效能与带宽上双双较 LDMOS 具优势。 此外,得力于在行动网络产业发展得当,GaAs 技术已成熟到能进入市场,可望在国防、有线电视等应用上稳占一席之地。
此报告估计,GaN 将于未来 5~10 年成为 3W 以上 RF 功率应用的主流技术,GaAs 基于其稳定性与不错的性价比,也得以维持一定比重;至于 LDMOS 部分则将继续衰退,市场规模跌至整体 15%,然考虑到其高成熟性与低成本等,短期内在 RF 功率市场仍不至面临淘汰。
伴随 RF 功率组件发展趋势日渐明朗,各家大厂开始有所动作、抢争新世代科技的主导权:主流 LDMOS 供货商包括恩智浦(NXP)、安谱隆(Ampleon)、英飞凌(Infineon)等,正尝试透过外部代工获取 GaN 技术;传统 GaAs 厂商亦纷纷开始着重投资在此,少部分已成功将产能转进 GaN、在市场拔得头筹;至于纯 GaN 供货商如科锐(Cree )旗下之 Wolfspeed,一方面为 LDMOS 大厂供应相关组件、壮大市场,一方面则努力确保自身在 GaN 技术发展的领先地位。
据 Yole 指出,待 GaN 组件成为主流,掌握 GaN 市场的厂商将取代 LDMOS 主力厂商,成为 RF 功率市场领导者 -- 现阶段除 Wolfspeed,该领域领导厂商几乎都是由 GaAs 厂商转进。 就近期包括 Infineon 收购 Wolfspeed 受阻于美国政府、和康电讯(M/A-COM)与 Infineon 间的诉讼等相关事件来看,该领域的竞争似乎也日趋白热化。
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