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5G：对砷化镓有利
2023/3/19 18:57:36 材料来源：化合物半导体
在射频前端收入持平之后，预计未来五年销售额将攀升，这一趋势将支持砷化镓产业的发展。
作者：Richard Stevenson，CS杂志编辑
目前，砷化镓微电子行业的巨头们正在经历一个棘手的时期。以美国行业中坚力量Qorvo为例：其最新季度的销售额仅为7.43亿美元，低于上一财政年度同期的11亿美元。Skyworks的情况与此类似——其最新季度的销售额为13亿美元，同比下降近2亿美元。
然而，尽管这些砷化镓功率放大器制造商的销售在短期内陷入困境（这是由严重的通货膨胀、地缘政治的紧张局势和库存调整的综合因素导致的——所有这些都对智能手机的销售和供应链产生了影响），但根据Yole Intelligence的数据，这些砷化镓功率放大器的长期前景实际上非常好。这家法国分析机构预测，射频前端（手机中结合了砷化镓功率放大器与其他技术制成的射频滤波器、开关和低噪声放大器的单元）的销售额将在2028年攀升至269亿美元。在2022年至2028年间，复合年增长率为5.8%。
虽然没有给出年度总收入中可以归给GaAs的比例——鉴于手机制造商购买前端模块而不是功率放大器，这一比例几乎没有意义——但毫无疑问，射频前端的销售增长将确保所有参与GaAs射频行业的人的活动增加。
在射频前端市场，五大公司占总收入的80%左右：Qorvo、Skyworks（思佳讯）、Murata（村田）、高通和博通。这些公司采用一系列生产方法，Qorvo和思佳讯在内部为自己的RF前端制造GaAs功率放大器，而高通和博通则采用无晶圆厂模式。
在这五家公司中，博通目前最成功，从2021年到2022年，其市场份额从18% 上升到20%。凭借这一进展，它已经超越高通，占据了标杆地位。
Yole集团旗下Yole Intelligence电力与无线部门射频活动首席分析师Cédric Malaquin将博通最近的成功归功于其在生产中频功率放大器模块方面的优势。该公司已将复杂性提升到一个新的高度，其模块包含了30个左右的芯片。
“博通正在扩大复杂性，同时缩小整体封装尺寸。这对终端客户来说才是真正重要的，这也是他们保持领导地位的方式。”
五大巨头在一个不断起伏的市场中一直在争夺。疫情压低了手机销量，在2021年有所恢复，但最近又有所下降，原因是芯片短缺、通货膨胀、乌克兰战争以及中国大陆和台湾地区之间的紧张局势等多种因素。
尽管最近手机销售低迷，但Yole认为射频前端市场的收入并没有减少。“随着5G的规模扩大，它反而增加了。” Malaquin说。
在该行业最近的动荡中，射频前端制造商已经调整了他们的生产计划并清理了他们的库存。“我们认为，未来可能还有两个季度的调整，然后情况将恢复正常。”
许多智能手机用户没有充分理由去升级到提供5G连接的机型。“这并不是说你的速度是4G的两倍。”Malaquin指出。但是，领先品牌的最新版本都配备了此功能；这本身就是砷化镓微电子行业的好消息。
对于7 GHz以下的功率放大，即5G的亚毫米形式，GaAs在性能、成本和外形尺寸之间提供了最佳的平衡。Malaquin说：“这也是一项非常成熟的技术。我们没有看到它从智能手机上消失。”
然而，Malaquin并不认为GaAs会在放大毫米波频率的5G信号方面发挥作用。他说，目前，当设计人员考虑在这个较高频率领域的放大需求时，效率并不是他们的主要关注点。而是，集成度和小尺寸，因为这种放大器并非一直打开。“它只是在需要与基站通信时打开。”Malaquin 解释道。
请注意，在许多国家/地区，5G的推广并不包括毫米波覆盖。它存在于美国和日本等地，但即使在那里也只能在一些人口稠密的城市地区使用。
由于毫米波5G的使用有限，在这十年中，射频前端的销售增长将由不具备此功能的5G变体的增长来推动。Yole预测，在2022年至2028年期间，与5G毫米波相关的射频前端组件和模块的销售额将从15亿美元增长到22亿美元，而其他形式的5G将从132亿美元增加到230亿美元。鉴于这些数字，似乎在这十年及以后，GaAs肯定会保持其作为智能手机功率放大器关键技术的地位。
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