GaAs与GaN在RF PA中的中国市场机会
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GaAs与GaN在RF PA中的中国市场机会
原创: 钟俊师 全球半导体观察 今天
功率放大器(PA)是射频发射通路中的主要器件,其功能是将调制振荡电路产生的射频信号功率放大以馈送到天线上辐射出去。
在5G时代,由于Si材料存在高频损耗、噪声大和低输出功率密度等特点,RF CMOS已经不能满足要求,手机射频PA将开启GaAs制程为主导的时代;在基站端,GaN材料凭借高频、高输出功率的优势,也将逐步替代Si LDMOS而大幅运用于基站功放器件中。
随着5G 发展成为产业趋势,2020年5G手机预估将开始放量,中小型基地台等基础建设步调也逐渐加快,将为厂商带来新一波营运动能。本文将围绕GaAs在手机PA中的中国市场及GaN在基站PA中的中国市场进行分析。
15G时代GaAs将主导智能手机PA市场
4G时代手机端PA的工艺以CMOS和GaAs为主、SOI和SiGe为辅, 5G时代更高的功率、频率及效率要求,对PA的性能也提出新的要求,GaAs材料的电子迁移率是Si的6倍,具有直接带隙,故其器件相对Si器件具有高频、高速的性能,在5G智能手机PA中将大量使用。
我国预计2019年Q4推出5G商用服务,由于在5G时代单部手机中PA的数量和单价都比4G时代有大幅的提升,据集邦咨询顾问预测,随着5G智慧型手机渗透率逐渐提升,将带动中国手机GaAs PA市场从2019年的18.76亿美元增长到2023年的57.27亿美元,年复合增长率达到19.17%。
图: 中国智能手机GaAs PA市场规模预测(Source: 集邦咨询)
25G通信基站需要更高性能的GaN射频器件
目前基站用功率放大器主要为LDMOS技术,但是LDMOS技术适用于低频段,在高频应用领域存在局限性,GaN带宽更宽、功率密度更大、体积更小,能较好的适用于大规模MIMO,因此5G 基站GaN射频PA将成为主流技术,逐渐侵占LDMOS的市场。
4G时代,天线形态基本是4T4R或者8T8R,按照三个扇区,对应的射频PA需求量为12个或者24个;5G基站以64T64R大规模天线阵列为主,对应的PA需求量高达192个,PA数量将大幅增长。
根据集邦咨询报告《中国5G氮化镓PA产业及市场分析》中的研究数据表明,2018年由于5G通信试验基站的建设,基站端GaN射频器件达4.2亿元;2019年为中国5G建设元年,基站端GaN放大器同比增长达71.4%;2020年为5G建设爆发年,基站端GaN放大器市场规模达32.7亿元,同比增长340.8%;预计到2023年基站端GaN放大器市场规模达121.7亿元,但2021-2023年同比增速逐渐下降。
图: 中国5G基站GaN功放市场规模预测(Source: 集邦咨询)
3国内GaAs与GaN PA市场巨大 但产业基础较为薄弱
全球GaAs射频器件被国际巨头垄断,主要厂商有美国Skyworks、Qorvo、Broadcom,日本村田等,晶圆代工市场主要由台湾厂商稳懋、宏捷科技、环宇通讯等占有。
国内GaAs PA技术薄弱,IDM中海威华芯的GaAs器件主要用于适用于20GHz以下通讯领域,Fabless中汉天下、唯捷创芯、RDA、慧智微、国民飞骧涉足GaAs PA,但主要用于4G及白牌厂商的应用,晶圆代工企业三安集成有3G/4G/Wifi PA生产线。
全球基站GaN射频器件主要由Sumitomo Electric(日本住友集团旗下)、Wolfspeed(Cree旗下)、Qorvo、MACOM等国外企业占有,国内发展 GaN 射频技术较晚,做相关器件的厂商也不多,国内GaN器件IDM企业有苏州能讯、英诺赛科,代工企业有海威华芯和三安集成,中电科13所、55所主要是军品产品线。
表: 中国主要GaAs/GaN PA相关企业
整体来看,国内具备的GaAs和GaN产业基础较为薄弱,制造生产线缺乏,但伴随着5G的到来,相关厂商持续投入及国产化替代的意愿加强,中国厂商将有望逐步缩小与国际大厂的技术差距,但要达到国际大厂的水平短期内恐难实现。
原创: 钟俊师 全球半导体观察 今天
功率放大器(PA)是射频发射通路中的主要器件,其功能是将调制振荡电路产生的射频信号功率放大以馈送到天线上辐射出去。
在5G时代,由于Si材料存在高频损耗、噪声大和低输出功率密度等特点,RF CMOS已经不能满足要求,手机射频PA将开启GaAs制程为主导的时代;在基站端,GaN材料凭借高频、高输出功率的优势,也将逐步替代Si LDMOS而大幅运用于基站功放器件中。
随着5G 发展成为产业趋势,2020年5G手机预估将开始放量,中小型基地台等基础建设步调也逐渐加快,将为厂商带来新一波营运动能。本文将围绕GaAs在手机PA中的中国市场及GaN在基站PA中的中国市场进行分析。
15G时代GaAs将主导智能手机PA市场
4G时代手机端PA的工艺以CMOS和GaAs为主、SOI和SiGe为辅, 5G时代更高的功率、频率及效率要求,对PA的性能也提出新的要求,GaAs材料的电子迁移率是Si的6倍,具有直接带隙,故其器件相对Si器件具有高频、高速的性能,在5G智能手机PA中将大量使用。
我国预计2019年Q4推出5G商用服务,由于在5G时代单部手机中PA的数量和单价都比4G时代有大幅的提升,据集邦咨询顾问预测,随着5G智慧型手机渗透率逐渐提升,将带动中国手机GaAs PA市场从2019年的18.76亿美元增长到2023年的57.27亿美元,年复合增长率达到19.17%。
图: 中国智能手机GaAs PA市场规模预测(Source: 集邦咨询)
25G通信基站需要更高性能的GaN射频器件
目前基站用功率放大器主要为LDMOS技术,但是LDMOS技术适用于低频段,在高频应用领域存在局限性,GaN带宽更宽、功率密度更大、体积更小,能较好的适用于大规模MIMO,因此5G 基站GaN射频PA将成为主流技术,逐渐侵占LDMOS的市场。
4G时代,天线形态基本是4T4R或者8T8R,按照三个扇区,对应的射频PA需求量为12个或者24个;5G基站以64T64R大规模天线阵列为主,对应的PA需求量高达192个,PA数量将大幅增长。
根据集邦咨询报告《中国5G氮化镓PA产业及市场分析》中的研究数据表明,2018年由于5G通信试验基站的建设,基站端GaN射频器件达4.2亿元;2019年为中国5G建设元年,基站端GaN放大器同比增长达71.4%;2020年为5G建设爆发年,基站端GaN放大器市场规模达32.7亿元,同比增长340.8%;预计到2023年基站端GaN放大器市场规模达121.7亿元,但2021-2023年同比增速逐渐下降。
图: 中国5G基站GaN功放市场规模预测(Source: 集邦咨询)
3国内GaAs与GaN PA市场巨大 但产业基础较为薄弱
全球GaAs射频器件被国际巨头垄断,主要厂商有美国Skyworks、Qorvo、Broadcom,日本村田等,晶圆代工市场主要由台湾厂商稳懋、宏捷科技、环宇通讯等占有。
国内GaAs PA技术薄弱,IDM中海威华芯的GaAs器件主要用于适用于20GHz以下通讯领域,Fabless中汉天下、唯捷创芯、RDA、慧智微、国民飞骧涉足GaAs PA,但主要用于4G及白牌厂商的应用,晶圆代工企业三安集成有3G/4G/Wifi PA生产线。
全球基站GaN射频器件主要由Sumitomo Electric(日本住友集团旗下)、Wolfspeed(Cree旗下)、Qorvo、MACOM等国外企业占有,国内发展 GaN 射频技术较晚,做相关器件的厂商也不多,国内GaN器件IDM企业有苏州能讯、英诺赛科,代工企业有海威华芯和三安集成,中电科13所、55所主要是军品产品线。
表: 中国主要GaAs/GaN PA相关企业
整体来看,国内具备的GaAs和GaN产业基础较为薄弱,制造生产线缺乏,但伴随着5G的到来,相关厂商持续投入及国产化替代的意愿加强,中国厂商将有望逐步缩小与国际大厂的技术差距,但要达到国际大厂的水平短期内恐难实现。
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二三代化合物芯片已经形成板块,需要形成合力,假以时日就能取代台湾稳懋和国外厂商,这个领域是中国芯片唯一差距不大,甚至是可以弯道超车的赛道,加油
涨兄好,对海特失望了吗。
原创: 充电头网编辑部 充电头网 昨天
2019年9月17日,OPPO在深圳举办2019 VOOC闪充技术沟通会,正式发布VOOC闪充家族的三大最新技术:VOOC 4.0、SuperVOOC 2.0以及30W无线VOOC闪充。其中SuperVOOC 2.0最大充电功率达到65W,并将在10月发布的RenoAce中首次搭载,处于目前业内可商用快充技术的最高水平。同时OPPO还宣布,手机将首次配备65W氮化镓快充充电器。OPPO也将成为全球首家在手机充电器中导入氮化镓功率技术的厂商!
一、OPPO发布SuperVOOC 2.0闪充技术
SuperVOOC闪充技术在2018年6月与Find X一同发布,并成功在Find X超级闪充版上实现商用,其最大功率为50W,可以在35分钟内充满一台3400mAh的Find X 超级闪充版。这也是目前业界已商用的最快的充电技术。
在2019 VOOC闪充技术沟通会上,OPPO正式发布SuperVOOC 2.0闪充技术,将手机的充电功率进一步提升至最大65W。SuperVOOC 2.0闪充技术可以在30分钟内充满4000mAh手机,该技术也将在10月发布的RenoAce中首次搭载,正式投入商用。
尽管近年来业界超高功率的技术不断,但普遍都存在于实验室中,OPPO SuperVOOC 2.0的发布,打破上一代50W SuperVOOC超级闪充的记录,继续保持领先业界的趋势,同时也再一次刷新人们对快速充电的认知。
二、RenoAce将标配65W氮化镓快充充电器
据OPPO闪充团队负责人张加亮介绍,OPPO RenoAce除了搭载65W SuperVOOC 2.0闪充技术之外,还将标配一款65W氮化镓快充充电器。
这也是第三代半导体材料–GaN(氮化镓)首次应用于手机原装快充充电器,OPPO也将成为全球首家在手机充电器中导入氮化镓技术的厂商。
充电头网通过咨询业内人士了解到,OPPO 65W闪充充电器如果按照常规设计,采用硅功率器件,体积就会变得很大,这对用户使用与携带都会带来不便。而采用氮化镓功率器件之后,可以通过升高开关频率来减小变压器的体积;并且还可凭借着氮化镓高效的特性,减小或者省略散热片,从而让大功率充电器的体积趋于小型化。
三、OPPO 65W氮化镓快充充电器曝光
在本次技术沟通会上,OPPO也首次对外展示了内置氮化镓功率器件的65W SuperVOOC 2.0闪充充电器(工程样机)。从现场图片来看,这款充电器为纯黑色外壳,机身圆润;配备不可折叠插脚以及单USB-A输出接口,并在机身正面印有SUPERVOOC字样。
参数方面,这款充电器型号为VCA7GACH,支持100-24V~ 50/60Hz 1.5A输入,并支持5V/2A、10V/6.5A输出,最大功率65W;由光宝科技股份有限公司代工。
得益于内置了氮化镓功率器件,所以即使具备65W的输出功率,其体积也仅相当于华为40W快充充电器大小,体积得到很好的控制,便携性提升。
充电头网总结
作为第三代半导体材料,氮化镓(GaN)具有禁带宽度大、热导率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性,早期广泛运用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、半导体照明、新一代移动通信等领域。
去年以来,国内各大手机厂商均发布了自家的快充技术,电子设备的充电功率越来越高;同时随着USB PD快充的爆发,让氮化镓技术在3C快充配件领域崭露头角。采用氮化镓功率器件的充电器具有效率高、发热低、功率大、体积小等特点,深得用户青睐。
OPPO率先宣布将氮化镓功率器件导入手机标配充电器中,带来的不仅仅只是充电器体积的减小,同时也表明了OPPO对氮化镓这一新技术的认可,有助于加速市场对氮化镓快充的认知。而目前,氮化镓快充产品的成本也正随着市场需求量加速、大规模生产、工艺制程革新等,走向平民化,成为人人都用得起的产品。相信未来,氮化镓将会在快充行业大放异彩,最终取代传统的硅功率器件。
兄好,哪里的水土不养人?本来不想再说海特的,兄应该是关注我较久了,生活中没必要和一个阴损的人为伍,股市也是,这么多可以开心赚钱的票为什么要和只要做多就要把你杀之而后快的恶庄玩耍呢?
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确实,比垃圾2023好太好了
GaN世界 今天
华为Mate 30系列已经正式发布,出色的外观设计以及在拍照方面的提升确实相当有竞争力。同时在快充方面,40W快充+27W无线快充的加入也是进一步提升了用户的使用体验。不过,这也还不是最快的手机充电方案。
9月17日的VOOC闪充技术沟通会上,同样是国内品牌的OPPO,发布了目前全球最快的商用手机充电技术——SuperVOOC 2.0。它的最高充电功率可以达到65W,相较于Mate 30系列的40W,还整整多了2.5个卢(一卢都等于10W)。同时,30W无线VOOC闪充相比华为的27W也要更有优势。
根据第三方媒体在现场的体验,SuperVOOC 2.0在5分钟的时间内就已经将4000mAh手机充入了27%,10分钟更是达到了50%,最后仅仅用时30分钟就将4000mAh全部充满。这样的充电速度,已经是做到了肉眼可见的速度在增长。值得提及的是Reno Ace可以做到充电5分钟、开黑2小时,对于游戏党来说,这可是不小的诱惑。
这里我们可以用其来对比一下市面上主流的快充技术,我们不难看出,SuperVOOC 2.0的充电速度相比VOOC 3.0提升了3.2倍多,更是5V2A的6.5倍。这样的充电效率,可以说优势相当明显。
如此快速的充电技术,对于我们日常生活的使用将会带来更多的便利性。比如,我们在外出差,手机马上就要没电,这时候,我们随便找一个能充电的地方,只需要5分钟,手机电量就能够恢复到27%的电量,这样就直接避免了用机中断的情况。
当然了,上面仅仅是应急时候的应用,在我们日常生活中,我们时长会出现晚上玩High了结果忘记给手机充电的情况,早上醒来手机已经没电,这时候只要有SuperVOOC 2.0,那么刷完牙洗完脸,吃个早饭的功夫,你的手机可能就已经满血复活了。
而SuperVOOC 2.0之所以能够具备如此出色的快充能力,更多的还有因为其在内部的升级。通过采用了新型半导体”GaN氮化镓“材料以及运用新一代的串联双3C电芯以及双BTB接口结构,再加上VFC涓流充电优化算法和VCVT智能调谐算法,有效的提升了SuperVOOC 2.0的充电效率。
可以说,以上的这些应用场景,充分的体现了我们日常对于快充的需求,而SuperVOOC 2.0则能够更好的满足我们的这一需求。而10月10日发布的Reno Ace也将会成为全球充电速度最快的智能手机,对此,你是否已经开始期待了呢?