2014年,在中国,《国家集成电路家当发展推进纲要》发布,国家集成电路家当投资基金(“大基金”)完成设立。虽然海内的集成电路半导体家当根本较之国际前辈国家差距巨大,但是积极的宏不雅观环境十分有利于半导体家当发展。而在美国,当时半导体已是名副实在的“成熟家当”,初创公司偃旗息鼓,龙头企业吞并不断。这一年,RF Micro Devices, Inc.(RFMD)和TriQuint半导体公司(TQNT)两家公司平等合并,这也正是当下环球射频芯片三大家之一Qorvo的来源。比拟之下,在美国半导体是充分竞争的高科技家当,在中国则是朝阳家当,如日方升的势头不容抹杀。
“喜好折腾”的个性,不愿拘于痛快酣畅日子的想法,对奇迹造诣的期许,加上对大趋势的把握,曹然决定返国“做点事情”。他看好这个领域,来自他对市场的理性剖析、对产品的精准判断。首先,中国是一个大市场。中国对集成电路的需求量始终占环球的1/3,自给率还不到10%,对外依赖相称严重,每年集成电路入口额超2000亿美元,个中射频芯片约占10%,即200亿美元,相称于1000多亿公民币。供需不平衡,需求充足、供应薄弱,“掉队”每每也蕴藏着巨大的机会和无限可能。
图1. 2014-2017年中国集成电路入口额及同比增长率

数据来源:海关总署
(二)锁定砷化镓,觅得打破口自20世纪60年代以来,硅(Si)代替锗(Ge)霸占了第一代半导体材料的主导地位,至今已成为运用范围最广的半导体材料。20世纪90年代,因移动通信、光纤通信的运用,第二代半导体材料逐渐登上舞台,个中以砷化镓(GaAs)技能最为成熟。而今,随着运用领域的扩大,氮化镓(GaN)为代表第三代半导体材料也受到越来越多的关注。
曹然创立北京中电宏业科技有限公司(简称,中电宏业),之以是立足砷化镓射频芯片,是综合考虑了产品发展的家当链根本、技能条件、市场需求、竞争环境等多方面成分。
首先,半导体家当繁芜,完全的高下游供应链是根本,砷化镓(GaAs)技能成熟,能减少巨大的家当链风险。同时,相对成熟的技能条件,能快速产出有竞争力的产品向市场推广。其次,射频芯片市场体量大,中国的射频芯片95%以上靠入口,入口替代急迫性大。虽然环球化合物射频芯片设计呈现IDM 厂商(Skyworks、Qorvo、Avago)三寡头格局,三巨子在砷化镓领域共霸占60%以上市场份额。而海内专注于砷化镓(GaAs)射频芯片,且拥有自主知识产权的企业较少,相对而言,海内企业竞争相对较小。再者,砷化镓射频芯片需求潜力大,未来可期,砷化镓(GaAs)射频芯片的运用范围极广,在移动通讯、高速光通讯、雷达卫星、无线物联网等领域发挥不可取代的浸染。
在砷化镓(GaAs)射频芯片的诸多运用中,手机首当其冲。手机中的射频器件紧张包括功率放大器(PA)、双工器、射频开关、滤波器(包括SAW与BAW两种)、低噪放大器(LNA)等等。归结起来,射频器件紧张有射频滤波器、射频开关、PA芯片(功率放大器芯片)三大细分领域。PA(功率放大器)是手机中除主芯片外最主要的外围元件之一,影响动手机的旗子暗记强度、通信质量以及基站效率。目前95%由欧美厂商主导,海内有汉天下、中普微、锐迪科等PA厂商。但移动通讯市场的射频芯片在入口替代上竞争已白热化,已然一片红海。曹然避开手机市场,在射频芯片的领域里另辟路子。
(三)射频芯片定制化,另辟路子替代入口在国际市场上,射频芯片供应高度成熟和集中。目前砷化镓、氮化镓射频前端芯片险些全部依赖入口,为担保信息安全,需尽快实现国产。由于芯片依赖入口,价格高,用户利润被挤压,用户须要性价比更好的产品。再者,入口芯片基本都是通用产品,国外厂商无法快速的知足海内用户定制化的需求。面对不断增长的市场需求,尤其是5G的发展,用户须要价格低、性能好,并且能知足定制化需求的射频芯片产品。
正是基于这些用户痛点,中电宏业建立了自己的三大核心上风——立足通过自主研发、实现自主可控,提高产品性价比、提升下贱客户利润空间,主动贴近客户需求、供应定制化做事。经由慎重考虑,曹然选定光纤到户/广电网络运用为打破口。
首先,中电宏业拥有十多项自主知识产权,技能团队由芯片家当履历丰富并追求奇迹成功的高科技人才为主导,拥有自主知识产权和独立的研发能力,产品在性能上到达乃至超过国外同类产品,完备可以实现国产。
其次,中电宏业的产品性价比高。经由多年砷化镓芯片领域的深耕,建立并节制了砷化镓芯片供应链,在产品打样、量产交期、议价能力等方面,具有明显上风。产品具有全市场最高的性价比,同等性能的产品,价格较入口降落一半以上,为客户实现利益最大化。
再者,中电宏业供应快速定制化做事,向客户供应国外厂商无法供应的定制化产品和做事。可以结合客户运用特点供应改进方案,定制开拓知足客户需求的芯片。比如供应针光纤到户的运用需求,中电宏业为客户定制研发推出了三合一芯片,即在1颗芯片上实现3个功能,本钱降落60%,帮助客户节省本钱提高利润。
曹然坚信入口替代要通过创新实现,要真正知足客户的需求,办理客户的痛点,才是真正的入口替代,才能形成良好的互助生态。
(四)光纤到户、基站、WLAN等射频芯片产品量产在WLAN、无线基站、光通讯等射频芯片市场上的竞争险些全都来自国外公司,如美国的Qorvo、MA/COM、Skyworks和韩国的Berex,Prewell等。海内参与竞争的企业寥寥无几。
短短三年韶光内,中电宏业已经完成了一些列产品的研发设计、验证和量产,适用于基站、光纤到户、无线网络、无人机等。
紧张的产品系列有:
1) 针对4G/5G移动基站,供应增益模块(Gain Block)ZD6018(20dB)、ZD3018(15dB)、ZD3010(10dB)、ZD6012(12dB),功率放大器(PA)ZD7025(0.25W)、ZD7050(0.5W)、ZD7100(1W)、ZD7200 (2W)、ZD7400 (4W),低噪声放大器(LNA)ZD6015、ZD6035、ZD3030,开关(SW)ZD5002(SPDT)、ZD5003(SP3T)、ZD5004(SP4T) ZD5006(SP6T)等茶农。
2) 针对光纤到户/CATV,供应低噪声放大器(LNA)ZD1003(20dB,NF1.8dB)、ZD1008(20dB,NF1.0dB),输出放大器(Output AMP)ZD1003(20dB)、ZD1025(25dB)、ZD1030(30dB)、ZD1068(Push-pull,20dB)等产品。
3) 针对无线网络产品802.11ac/ax,供应功率放大器(PA)ZD7018(18dBm)、ZD7020(20dBm)、ZD7023(23dBm),低噪声放大器(LNA)ZD6015、ZD6035、ZD3030,前端模块(FEM)ZD7518(18dBm)、ZD7520(20dBm)、ZD7523(23dBm),开关(SW)ZD5002(SPDT)、ZD5003(SP3T)、ZD5004(SP4T)、ZD5006 (SP6T)、ZD1025(25dB)、ZD1030(30dB)等。
截止2018年底,中电宏业已有13款产品量产出货。
个中已经量产出货的光纤到户/广电网络(FTTH/CATV)射频放大器系列产品7款,涵盖5MHz-3000MHz事情频率,范例运用处景有光纤入户吸收机,有线电视旗子暗记放大模块、有线电视网络分配放大器,有线电视线路驱动放大器,射频驱动放大,DVB吸收机,DOCSIS运用,DOCSIS 3.x 运用,FTTB/有线电视网络分配放大器,宽带增益模块等。
表1.已量产出货的光纤到户/广电网络(FTTH/CATV)射频放大器系列产品
已经量产出货的射频增益放大器(Gain Block)系列产品4款,涵盖5MHz-6000MHz事情频率,范例运用有频驱动放大,通用增益模块,无线通讯、无线网络、移动基站增益模块等场景。
表2.已量产出货的射频增益放大器(Gain Block)系列产品
光纤入户光吸收芯片系列 (FTTH Optical Receiver)已量产出货ZD2018,50MHz-1200MHz事情频率,输入光功率范围-15~-3dBm,3.3或5V事情电压,事情电流<200mA;差分输入输出,输出75Ω阻抗匹配;最大43dB增益,2dB带内增益平坦度;24dB增益掌握范围;0-3V增益掌握电压;QFN4x4-24封装。
WLAN/蓝牙/Zigbee功放(PA)、射频前端模块(FEM)系列已量产出货ZD2408,2400-2500MHz事情频率,2.4G功放;3V-5V 单电压供电;23dB增益;饱和输出功率Pout=21dBm @ 3V电压,=25dBm @ 5V 电压;Pout=15dBm,EVM<2.0 %,83mA@3V ;输入、输出50Ω匹配;关断后泄电流0.15uA ,开启电流30uA;DFN2x2 8PIN封装。范例运用处景有WLAN 802.11b/g/n移动设备,ZigBee 功率扩展设备,Bluetooth 功率扩展设备,2.4GHz音频设备,家庭和工业无线设备。
2019年中电宏业还将推出WLAN开关、WLAN FEM、WLAN功放、Small Cell开关、Small Cell 功放系列、无线物联网网关、5G小站功放、低噪放、开关系列产品。
下表.2019年将出货的产品系列及型号
(五)占取先机,直奔5G芯片难,由于它必须要做到“100%好”才能利用。它不像软件,功能知足80%就可以上线,bug可以不断修复、更新升级。对芯片而言,纵然1%的问题没有办理,那依旧是零。对曹然来说,韶光是最大的仇敌,他们须要不断跟韶光赛跑,由于“韶光延误市场就没有了”。
在入口替代上,他们不断通过改进运用来造就客户,在现实中,他们不仅仅为客户供应是芯片产品,他们还帮助客户办理系统运用中涌现的各种问题,纵然问题不来自芯片。对中电宏业来说,由于这是客户的问题,以是便是他们必须要帮助办理的问题。
虽然还是一个初创阶段的企业,但曹然对自己的团队充满了信心,由于他坚信手握国际前辈技能,高性价比、为客户供应快速的定制化做事是他们的上风。虽然业务还需不断开拓,但曹然对市场、对未来充满信心,由于在5G即将爆发的节点上,他们已经占得先机,5G基站需求会给他们带来量上的飞跃。