5G手机芯片本钱将比4G同类手机产物贵出1.85倍，射频前端模块厂商不能不面对史无前例的行业压力。通讯模块的高度集成是年夜势所趋，现有的工艺还没有法支持财产的成长，是以它们也面对着与主芯片厂抢占市场的危机。

5G射频前端模块的高本钱问题若何处理对下降5G芯片本钱很是主要。

比来，联发科正式公布以每股两美元（总计4000万美元）的价钱认购本土PA龙头唯捷创芯刊行的通俗股共19，098，449股，这是继收购络达以后，联发科在射频PA范畴的又一次深切。

从基带芯片向射频前端财产深切，这在旁人看来无甚紧要的动作却激发业内助的隐约耽忧：是否是这块方才起来的新兴市场就要连续被主芯片年夜厂吞噬了？

看来，继基带芯片之争后，射频前端市场的和平也默默被挑起。

从边沿迈向焦点，射频前�����APP端模块或成5G财产成长短板

说起射频前端模块，因其是主芯片——基带芯片的周边模块，不承当主要的旌旗灯号处置和计较功能，所以本不主要。

从现有的产物形态来看，它首要由射频天线、天线开关、滤波器、双工器等一系列组件构成，素质上就是调制解调器，担任装备旌旗灯号的收发。而因其与旌旗灯号传输强相干，旌旗灯号频次、传输通道的改变城市对它形成显著的影响。

图 | 射频前端模块

尽人皆知，和4G比拟，5G最较着的区分在在它不但撑持6GHz以下低频段，还能延长到26.5～300GHz的毫米波频段，这一转变不但让极为稀缺的带宽资本问题被处理，财产成长临时也少了后顾之忧，是以能够说，毫米波旌旗灯号频段的增添是5G最年夜的亮点，而正因高几次段这一旌旗灯号传输通道的增添，射频前端模块在产物中的地位也产生了改变。

在原有波段上加持毫米波频段，对硬件来讲，这就意味着它要在一样巨细的芯片上集成更多处置高频旌旗灯号功能的模块，是以射频前端模块的设想重点就落在了毫米波旌旗灯号处置手艺上，而这一部门本来属在军用高机能芯片范畴。

现实上，加持毫米波旌旗灯号带来的转变是显著而复杂的。射频前端模块上最直不雅的感触感染就是元器件数目的增添。据Skyworks估算，为了添加新频段通讯功能，从4G到5G，此中的焦点器件滤波器，每款手机所需数目平均将由40只晋升至50只。同时为实现从双通道到4通道的改变，功率放年夜器数目也将响应翻倍;另外，5G终端开关数目将升至本来的两到三倍，天线数目也将成倍晋升。

因数目的增添，在现有工艺加工以后，其必将促使5G旌旗灯号处置相干的芯片本钱增加。此前，国际出名研究机构HIS在拆解多款5G手机后发布了一份陈述解读了这一点，此中它特殊阐发了射频前端设想的趋向。IHS暗示，因为最近几年在全网通、LTE网速上的寻求，一款终端常常需要撑持多个频段，这类频段的增添间接致使射频前端设想复杂度的晋升，方寸之间就要容纳上百个元器件。此刻千兆级收集的到临，多载波、高阶的调制、4x4 MIMO等手艺的融入更是令前端设想复杂度直线晋升。经由过程拆解三星S8，IHS印证了本身的设法，它看见了其采取可谓那时最复杂的前端设想，而复杂度的晋升意味着本钱的间接增添，这也使前端模块在手机BOM本钱中据有越来愈高比例，主要性是以晋升。

图 | 三星S8前端设想图

摩根年夜通发布过一份陈述显示，5G手机芯片本钱将比4G同类手机产物贵出1.85倍，具体来讲，4G手机内部芯片估计售价约为59美元（约合人平易近币397元），按如许的价钱计较，5G手机的芯片本钱则约为1091元。此中让人难以相信的就是仅其芯片本钱价就已跨越了市道上的良多低端机，这里面，前端模块的进献天然不成没。

高本钱反向施压厂商，财产布局性变化火急

本根据摩尔定律，手机内部的内存、基带芯片等都可经由过程工艺和手艺的迭代来实现本钱的下降，可是这却不合用射频前端模块财产，是以这也就是为何此刻我们仍然能够经由过程肉眼看见其电路板上夺目的器件设想。

没法经由过程工艺来消减芯片制造的本钱，同时辐射性影响整块电路板设想的复杂度，以给5G终端装备的成长带来阻力，这使得射频前端模块厂商不能不面对史无前例的行业压力。如数位财产人士所分歧认同的，通讯模块的高度集成是年夜势所趋，现有的工艺还没有法支持财产的成长，是以它们也面对着与主芯片厂抢占市场的危机。

这在现有的场面地步转变中已有所表现。

此前，履历4G时期十多年的成长，全部终端射频前端市场其实已构成了以Qorvo、Skyworks和Broadcom（Avago）三家公司为主的寡头合作款式。统计数据显示，在终端射频前端市场，三家企业合计占有了90%以上的市场份额，毛利率均高在40%。

但正如每次通讯进级都将给财产款式带来撼动一般，这一次5G对终端射频模块财产的影响是系统而周全的：为了合用消费级市场，浩繁本来高贵的毫米波器件本钱也陪伴着从高机能场景步入消费电子而不能不下降，同时跟着器件数目增添，材料和工艺都将产生必然水平的变化。

图 | 前端模块市场增加

应着如许一个财产变化机遇，同时为了捉住潜伏增加的这部门市场，近似联发科在射频范畴的结构，专注在主芯片范畴的高通、紫光等公司也都最先纷纭抢占5G射频模块的市场，经由过程收购射频模块厂商来试图打开一部门市场，好比高通与TDK结合成立RF360，联发科收购络达，紫光展锐则有RDA。

相较在低频集成电路，毫米波集成电路的成长一向不是那末抱负，固然毫米波集成电路也履历了从分立器件、夹杂集成电路到单片集成电路的成长道路，可是因高频旌旗灯号的易干扰等物理限制，要想把简单功能的毫米波器件集成为超年夜范围集成电路是有难度的，是以其为材料、外形尺寸、工业设想、散热和辐射功率的监管要求等终端项目的各个方面带来了挑战，也为年夜厂在此刻的进入带来了绝佳的机遇，而这必将将会引发整条财产链上的年夜“地动”。

汗青遗留，MMIC的手艺难点尚待处理

回到5G射频前端模块成长的阻力问题上，我们发觉素质上仍是在在没法将毫米波模块高度集成得手机芯片中。不能不说，虽然电子财产的手艺与工艺成长已过了一个甲子，高度集成毫米波器件问题其实一向未获得处理，是以它才逐步成长成为一个细分财产，即业内熟知的MMIC。

图 | MMIC示例（来历：维基百科）

实现高度集成化的益处是不言而喻的。菲薄单薄单片集成电路具有电路消耗小、噪声低、频带宽、动态规模年夜、功率年夜、附加功率高档一系列长处，并可缩小的电子装备体积、分量减轻、价钱也下降很多，这对军用电子设备和平易近用电子产物都十分主要。

可是这一点却一直是财产手艺成长的难点。早在1986年，美国国防部就将MMIC列为军事微电子打算之一，并在DARPA的带领下，采取以联邦当局巨额支助的方针，带动全国高校和工业部分各年夜公司的气力，分工合作，对MMIC范畴展开普遍而深切的研究。数据显示，那时美联邦当局投入资金总计5.3亿元，加上美工业部分投入，现实已跨越10亿美元。但即使如斯，见效甚微。

落后入90年月，跟着暗斗的竣事，MMIC在平易近用方面利用成长以每一年15~20%的速度增加，可是至今财产仍然没有告竣高度分歧，仅在取材方面，毫米波芯片就有砷化镓（GaAs）、InP（磷化铟）、氮化镓（GaN）和硅基（CMOS、SiGe）等各类材料，而且各家射频范畴的年夜厂仍在摸索加倍适合的材料和工艺。

今朝从全部市场来看，GaAs工艺已成为微波毫米波集成电路的支流工艺，而由于更高的电子迁徙率、载流子饱和漂移速度和高击穿场强等机能，GaN被分歧认为是将来射频器件材料的首选。

可是正如集成电路成长伊始，所有器件的集成都需要采取同一的工艺一般，斟酌到集成度和市场化成长，和当下硅集成电路年夜兴的布景，固然毫米波频段机能不足，硅基工艺依然是财产内最有可能被商用的手艺。

不能不提，基在CMOS工艺研发而出的车载毫米波芯片为MMIC财产带来了一股春风，这让有志在在5G通讯范畴再基在硅片集成毫米波器件的厂商也多了底气。

硅工艺在本钱和集成度方面的庞大劣势是极具引诱力的，且其在数字电路上的利用深远而普遍，日本、美国、加拿年夜等都城在不竭进行这方面的研究，我们国度的东南年夜学毫米波国度重点尝试室就对峙硅基毫米波芯片，而它的研制成功必将将会年夜幅下降5G芯片的本钱，也将极年夜水平地推动5G财产的成长。

至今为止，毫米波芯片最首要的利用范畴仍是军用高端场景，是以能够说，5G商用在本钱、尺寸等方面带来的“诸多要求”让其自己的推动和成长也布满了压力。

今朝，在5G终端射频前端集成范畴，还没有一家芯片厂商有好的处理方案，是以留给草创企业的机遇尚存，可是5G贸易化成长已快要，且连续传出毫米波芯片本钱年夜降的动静（如紫金山尝试室就称其研发的毫米波芯片已能够降至二十几元），这都预示着财产情势转变剑拔弩张。