最近高通發(fā)布了最新的S600系列平臺(tái)，SDM630、SDM660。除了性能上碾壓聯(lián)發(fā)科的Helio系列，給聯(lián)發(fā)科重重一擊外，推薦采用全套自家的射頻前端器件引起了不少人的關(guān)注。
其實(shí)，高通之前也強(qiáng)烈推薦客戶采用自家的射頻PA，而這一次有什么不同呢？
1，高通此次放棄了之前收購的BlackSand研發(fā)的CMOS PA，而推出了GaAs工藝的新PA。由于GaAs的PA主要是由穩(wěn)懋和以色列的TowerJazz代工，而主芯片都是采用Si工藝的高通，更希望采用基于Si 的CMOS工藝去生產(chǎn)射頻PA。但由于CMOS性能差，只能做低端的性能要求不高的2G/3G PA，在對(duì)品質(zhì)有要求的4G PA上，CMOS難以勝任。所以據(jù)傳高通從Broadcom（即Avago）挖了不少人研發(fā)GaAs工藝的PA。
2，高通此次開始推薦客戶采用其與TDK的合資公司RF360生產(chǎn)的射頻濾波器等器件。
3，高通之前就已經(jīng)自研并推出了ET（包絡(luò)追蹤芯片）和Tuner芯片。此次也是繼續(xù)在SDM630/SDM660上推薦采用。
通過這一系列的動(dòng)作，射頻前端器件高通可以全套推薦給客戶。
其實(shí)這兩年，無論高通聯(lián)發(fā)科展訊，還是Apple，Samsung都在不斷擴(kuò)充自己的產(chǎn)品線。一般手機(jī)平臺(tái)會(huì)包括以下器件：
這里面Modem，ISP一般是集成在CPU內(nèi)部，Transceiver基本也是自研的。雖然Apple采用的是Apple自研 AP + 高通 Modem的形式，Samsung 會(huì)采用獨(dú)立的ISP，但畢竟不是常態(tài)，所以本文不多對(duì)Modem，ISP和Transceiver做解釋和評(píng)論默認(rèn)這些芯片都是主芯片制作。當(dāng)然最近Apple與高通的專利官司，可以推測(cè)Apple極有可能在自研自己的Modem芯片。
目前通用的手機(jī)平臺(tái)基本由4顆芯片組成：CPU + Transceiver + PMIC(集成了Audio Codec) + Connectivity（即Wifi，BT，GPS，F(xiàn)M 4in1 芯片）。
PMIC方面：
PMIC方面最難做的就是快充芯片。目前Qualcomm采用的是2012年收購的Summit Microelectronics的技術(shù)；聯(lián)發(fā)科自研多年，最后只能采用收購過來的Richtek研發(fā)出來的快充技術(shù)；展訊則在高端上采用與Apple的供應(yīng)商Dialog合作定制的快充芯片。想做好快充的難度非常大，更何況目前快充尚未統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，每家大客戶的快充方式也不一樣，這使得各家推廣快充方案時(shí)會(huì)遇到一定的瓶頸。
Codec方面：
功能機(jī)時(shí)代Codec基本都集成在CPU內(nèi)部，在智能機(jī)時(shí)代，由于CPU的工藝一直在減少，而模擬電路如Codec/PMIC部分并不能隨著工藝升級(jí)而減少Die size，所以一般都是將Codec與PMIC設(shè)計(jì)到一起。由于Codec與電源芯片在一起，很容易引入電源，造成無法實(shí)現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的音頻性能，所以在需要高清音頻質(zhì)量的高端平臺(tái)上，會(huì)采用一顆獨(dú)立的Codec芯片如Cirrus Logic或者ESS的Codec芯片來提升音頻性能。
Connectivity方面：
高通通過收購Atheros，聯(lián)發(fā)科通過收購Ralink補(bǔ)充各自Connectivity性能問題，但Apple/Samsung則是考慮綜合性能，最終還是采用Broadcom的wifi芯片，并請(qǐng)Murata或者USI做成Wifi模塊。當(dāng)然若想擁有高性能，以及能適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，Broadcom還是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。只是除了高端手機(jī)，一般手機(jī)都是會(huì)采用主平臺(tái)廠商高通，聯(lián)發(fā)科，展訊提供的Connectivity芯片以節(jié)省成本。
除了這四個(gè)芯片外，三家主芯片公司一直想涉足射頻PA領(lǐng)域。
4G時(shí)代，射頻變得越來越重要，射頻前端芯片的成本越來越高，中移動(dòng)5模13頻的射頻前端芯片加起來5個(gè)美金左右，三載波時(shí)代，射頻前端芯片之和甚至要翻倍，而到了5G時(shí)代，由于頻段繁多，價(jià)格更貴。并且由于會(huì)用到MIMO天線，射頻前端高度集成化變得尤為重要。主芯片廠商需要搭配更強(qiáng)的射頻前端，所以也積極在此布局。
高通在CMOS PA方面翻了跟頭，現(xiàn)在在GaAs上重新開始也是信心滿滿。據(jù)傳GaAs代工廠穩(wěn)懋接到了不少訂單。而且提早布局5G的高通更是看到了SAW的重要性，積極與TDK成立合資公司RF360，提前于聯(lián)發(fā)科和展訊布局濾波器產(chǎn)品線。
不過高通也不是每步棋都走的漂亮。高通之所以力推ET（Envelop Tracking），主要是因?yàn)橹巴频腃MOS PA效率太低。至于高通提出ET，就是讓PA始終工作在飽和狀態(tài)，通過調(diào)節(jié)PA的供電電壓來控制輸出功率。而相對(duì)的APT (Average Power Tracking) 的基本原理是通過算法即根據(jù)PA的輸出功率來調(diào)節(jié)功放的供電電壓。PA的實(shí)際輸出功率仍然通過輸入信號(hào)的大小決定。
從上圖可以看出，當(dāng)LTE的發(fā)射功率不停變化的時(shí)候，ET的確可以獲得比APT更好的能效。但也不難看出，若用戶在一個(gè)固定環(huán)境下，LTE發(fā)射頻率一直不變，或者變化幅度緩慢的情況下，APT浪費(fèi)的功耗并不多，ET則因?yàn)樾枰獙?shí)時(shí)監(jiān)控LTE的功率，而產(chǎn)生不必要的能耗，導(dǎo)致功耗增大。所以說ET比APT的效率高，這本身就是一個(gè)偽命題。
聯(lián)發(fā)科一直就對(duì)PA心有所屬，早在2005年前后就成立過不成功的源通PA公司，然后從BenQ處收購了做FM起家的Airoha，接著聯(lián)發(fā)科避免引起大的PA廠商的忌諱，通過Airoha這個(gè)殼子研發(fā)射頻PA。在2016年終于推出了4G PA，并在低端的MT6737平臺(tái)上推薦采用。
展訊之前通過與漢天下合作2G/3G PA，而后來與RDA一起被紫光收購后，則開始采用RDA的PA。
其他芯片里，以下幾類芯片，主芯片公司也某種程度上進(jìn)入了該領(lǐng)域：
NFC方面：
NFC市場(chǎng)目前基本被NXP壟斷，高通為了進(jìn)入車載市場(chǎng)收購了NXP，借此擁有了NXP的NFC芯片，使得高通在NFC芯片領(lǐng)域上占得了先機(jī)。相對(duì)來說NFC市場(chǎng)現(xiàn)在規(guī)模還是不夠大，而且NFC涉及到SE等芯片，生態(tài)鏈比較復(fù)雜，所以對(duì)主芯片廠商來講，很難介入。
LCD driver IC，Touch driver IC以及指紋芯片：
由于這兩個(gè)芯片是在LCM或CTP上貼片，沒辦法直接打包銷售，所以主芯片廠商進(jìn)入此領(lǐng)域并不能帶來直接的收益。
聯(lián)發(fā)科方面收購了臺(tái)灣ilitek，擁有了低分辨率LCD driver IC的設(shè)計(jì)能力；收購了Mstar，擁有了低端CTP driver IC的能力；控股Goodix，在觸摸屏驅(qū)動(dòng)芯片和指紋芯片上進(jìn)行了布局。
高通方面則是通過自研觸摸屏芯片希望在壓力觸控上有所斬獲，自研超聲波指紋來挑戰(zhàn)電容式指紋和虹膜識(shí)別。不過這兩塊高通技術(shù)還不夠完善，目前還沒有太多市占。
小編認(rèn)為，由于LCD driver IC，TP driver IC和指紋芯片與LCM強(qiáng)相關(guān)，所以其出貨量未來應(yīng)該是LCM公司所控制。
當(dāng)然主芯片公司不是想做什么芯片都可以輕易進(jìn)入該市場(chǎng)的。以下幾類芯片主芯片廠商基本輕易不會(huì)去觸碰：
Memory：
看看目前市占最高的Memory廠商，Samsung，Micron，SK–Hynix，Toshiba，SanDisk，Nanya就可以發(fā)現(xiàn)，這些公司都是擁有自己的Fab，基本都是IDM公司。國內(nèi)的紫光想進(jìn)入此領(lǐng)域，第一步動(dòng)作就是收購?fù)絿竞臀錆h新芯，通過擁有Memory設(shè)計(jì)能力和Fab能力的廠商，才能盡快介入此領(lǐng)域。
而主芯片廠商目前能介入的就是Nand controller這個(gè)領(lǐng)域。Apple之前用的就是類似eMMC的私有協(xié)議做Controller，目前則是使用基于PCI-e的私有協(xié)議做Controller，然后將這個(gè)Controller賣給Memory供應(yīng)商，讓他們做成相應(yīng)的BGA Nand，再買回來搭配使用。據(jù)傳聞，華為也已經(jīng)開發(fā)好基于UFS的Controller，做類似Apple一樣的事情。后續(xù)華為高端的CPU搭配的都是特殊的UFS芯片。使用定制的Nand Controller可以實(shí)現(xiàn)更高效的讀寫性能，但需要對(duì)Nand非常了解，是否能做好，還有待市場(chǎng)的檢驗(yàn)。
Camera Sensor：
跟Memory一樣，最大的兩家Sensor公司，Sony和Samsung都是IDM。雖說國內(nèi)的OV和格科微都做的不錯(cuò)，但由于沒有自己的Fab，在高端的芯片上總是心有余而力不足。
MEMS：
MEMS器件一般分兩部分，一部分是ASIC部分，一般都是由TSMC這類代工廠代工。而另外一部分是MEMS部分，則需要特殊的工藝。MEMS的主要供應(yīng)商ST和Bosch都是擁有自己的MEMS fab。
而且MEMS相對(duì)來說需要長時(shí)間調(diào)試，工藝要求很高。聯(lián)發(fā)科之前投資的mCube急于進(jìn)入市場(chǎng)而出現(xiàn)了質(zhì)量問題，最終失去了客戶的信任。
總結(jié)：
從功能機(jī)主芯片的演進(jìn)可以看出，在低端芯片上，各主芯片供應(yīng)商逐漸將外圍器件集成進(jìn)來，甚至將Memory SiP進(jìn)來，使得電路更加簡(jiǎn)單。而在高端平臺(tái)上，為了獲得更好的性能，主芯片不僅不會(huì)高度集成，還會(huì)將PMIC分成幾個(gè)，甚至將Audio Codec獨(dú)立出來，
從Samsung Galaxy S8的元器件成本拆解來看：
主芯片在套片（AP+Modem + Connectivity）上占了成本的24%，若能拿下RF，則可以占到31%的成本。而Memory，Display，Camera則都是需要有自己的工廠，對(duì)于一直走Fabless路線的主芯片廠商是不愿意去涉及的，畢竟建工廠是非常昂貴的開銷。而除了這幾部分外，留給外圍元器件廠商只有10%的利潤空間。
未來除了主套片外，外圍元器件供應(yīng)商簡(jiǎn)單分為四類：
1. 提供Memory，Display，Camera Sensor這種對(duì)工廠要求高，需要大資金投入的供應(yīng)商。這類供應(yīng)商憑借自身投入巨額資金，而在手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上占有了不可低估的地位。
2. 提供高端高品質(zhì)，以及差異化產(chǎn)品的供應(yīng)商。如Skyworks，Qorvo，Broadcom（Avago）這類供應(yīng)商。盡管低端市場(chǎng)基本上主芯片廠商都會(huì)要求客戶使用自己的射頻器件。但由于在高端手機(jī)上，客戶更具有發(fā)言權(quán)。品牌客戶為了獲得更好的性能，還是更愿意采用Skyworks，Qorvo，Broadcom這類公司的產(chǎn)品。主平臺(tái)提供的射頻器件，主要還是在低端市場(chǎng)上發(fā)力。
3. 被動(dòng)元器件，電子結(jié)構(gòu)鍵供應(yīng)商。由于這類器件型號(hào)繁多，跟主芯片的設(shè)計(jì)思路完全不同，所以主芯片廠商也基本不會(huì)涉足此領(lǐng)域。
4. 電源相關(guān)芯片，音頻相關(guān)芯片，指紋芯片，MEMS芯片是目前外圍元器件廠商可以發(fā)力的重點(diǎn)。差異化的電源管理，差異化的音頻性能，以及差異化的傳感器都會(huì)有一定的市場(chǎng)立足之地。
不過目前不僅僅是主芯片廠商將所有的周邊芯片都打包或自研，連手機(jī)品牌廠商也開始玩自供。Apple，Samsung，華為，小米都有自行研發(fā)主芯片。Apple不僅自研主芯片，觸摸屏芯片都是Apple自行研發(fā)的。據(jù)傳言Apple還在自研Modem和Wifi芯片。Samsung則是將主芯片，Display，Memory，Camera全部研發(fā)出來，按上圖的比列，Samsung Galaxy S8里面，Samsung自家的產(chǎn)品，至少可以占成本的63%，非常恐怖。所以留給主平臺(tái)廠商的空間越來越小，而主平臺(tái)廠商為了獲得更多的利潤，勢(shì)必會(huì)擠壓小器件的供應(yīng)商，甚至?xí)ナ召徲胁诲e(cuò)利潤的公司。外圍元器件公司則需要具備更好的嗅覺，發(fā)掘出新的市場(chǎng)，新的功能，才能有更多的發(fā)展空間。