随着NB-IoT技术标准的成熟以及网络覆盖的增强,NB-IoT市场正在稳步走向成熟和 健康 的市场化状态。NB-IoT芯片领域出现了“百家争鸣”的盛景,各个NB-IoT创业公司都在“摩拳擦掌”布局NB-IoT芯片,也有为数不多的企业通过了运营商的认证,但通过运营商认证只是最基本的一步,能否实现最后的商用还需要企业的全方位竞争实力经受得住考验才行。而在众多优秀的NB-IoT创业公司以及一些其他领域大公司新开拓的NB-IoT新产品中,那颗“全球首颗”集成CMOS PA的NB-IoT芯片及其团队,用不懈的努力和强大的实力,继续将领先优势从技术突破夯实到了产品商用,已经领先于一众友商,率先实现了量产商用!
通过运营商认证是拿到竞争入场券,量产商用才真正走上赛道
NB-IoT芯片从研发到量产,需要经历非常长的研发周期,设计、开发、流片、测试、预商用、商用,所有环节一个都不能少,一点都不能错!能走到最后,才能享受市场成功的果实!作为物联网方案中的主芯片,客户design-win是需要持续且巨大的投入的,芯片原厂任何一块能力的缺位或者短板,都可能造成客户前期投入的浪费甚至对客户整体的业务规划造成致命伤害!而在NB-IoT芯片的量产过程中,通过运营商认证可以说是开启了万里长征第一步,拿到了这个领域的入场券,做到小批量商用才算是真正上了赛道。要想真正获得市场成功,考验的是芯片厂商全方位的综合实力:除了产品技术研发水平之外,还考验团队的技术支持能力、产能成本运营能力、持续创新及产品演进能力、企业及团队稳定成长能力等。
目前 芯翼信息 科技 已经完成中国电信芯片的认证测试,即将完成中国移动的芯片入库认证及中国联通的模组认证 。通过运营商的入库认证,是每一款modem芯片在批量销售之前,都必须完成的工作。而一款芯片在市场上的真正批量应用的稳定性和可靠性,并不能完全依赖于运营商的认证来保障。Modem无线通信芯片,因其产业链的多节点多厂家特性以及应用场景信号变化的多样性和复杂性,只有通过长时间多场景的实际应用场测,才能真正将可靠性和稳定性得到保障。运营商的入库认证,可以在一定程度上保障产品功能及性能指标的可用性,但是在实际商用的稳定性方面,必须依靠商用客户的实际落地应用来保障。芯翼信息 科技 在商用可靠性方面一直保持高度重视,在运营商入库认证启动之前,就已经启动与早期alpha客户的产品级联动测试,并针对诸如抄表、烟感、资产定位跟踪等诸多实际应用场景设计了丰富的场景级测试用例,与细分市场客户合作进行了长期的产品测试,优先保障XY1100 NB-IoT芯片在目前出货量最多的细分市场的应用可靠性。
CMOS PA集成,一年走完从质疑到全行业认同的历程
遥想去年上海MWC上芯翼信息 科技 发布了全球首款集成CMOS PA的NB-IoT芯片,彼时质疑声阵阵,不光质疑芯翼信息 科技 是否有能力完成CMOS PA发射功率的核心技术突破,甚至对整个行业是否可以真正商用CMOS PA集成也持怀疑态度。
CMOS PA的集成一直是个世界级难题,CMOS PA集成最大的难点在于发射功率难以达到3GPP定义的Class3标准要求(23dBm±2),目前业界的Modem射频方案仍然采用独立的PA器件,基于GaAs工艺,市场主要由Skyworks与Qorvo等美国厂商占领。而GaAs PA由于工艺的差异,无法与CMOS PA的modem主芯片进行单die集成,只能通过成本更高的SiP封装来实现单芯片集成。芯翼信息 科技 依赖于创始团队深厚的技术积累,全球首次实现了CMOS PA Tx Power的突破,并成功将Single Die的集成做到商用量产。
时隔一年,在NB-IoT芯片的创新浪潮中,芯翼信息 科技 真正做到了从突破式创新到引领行业创新的创举!当芯翼信息 科技 兑现承诺,率先以商用出货的SoC产品向市场宣告集成CMOS PA的核心技术突破已经取得成功时,几乎所有的主流友商也都已发布或者宣布了自己的集成CMOS PA的NB-IoT单芯片。虽然各家实现方式各有不同,但NB-IoT SoC集成CMOS PA已经从一年前的质疑,变成了今天的行业标配!集成CMOS PA是全球所有厂商将NB-IoT做到极致低成本低功耗的必经之路,整个行业都在朝着这个方向发展。
芯翼信息 科技 XY1100是全球第一颗Single Die集成CMOS PA的量产NB-IoT系统单芯片,跟其它同期竞品最大的差异是,将全球全频段商用的功率放大器(PA)芯片,集成进了单die之中,实现了全球NB-IoT芯片最高的集成度。基于芯翼信息 科技 XY1100芯片开发的NB-IoT方案,客户不需要再为芯片购置PA等昂贵的外围射频器件,整体的外围BOM成本可以控制在友商方案的1/3-1/4的水平;同时,客户也不需要再进行复杂的射频相关性能调试,这些都已经在芯片内部做完了。
另外,芯翼信息 科技 XY1100专门为IoT应用配置了独立的完全开放的ARM Cortex-M3 MCU作为AP,并预留了充足的RAM和ROM空间,成为业界开放程度最高、开发方式最友好的OpenCPU方案,可以帮助客户轻松完成从外置MCU到OpenCPU的移植,节约一颗外置MCU的成本(高端M3 MCU成本约¥20元)。除此之外,芯翼信息 科技 在保证超低成本和超低功耗(PSM电流700nA)的基础上,实现了芯片设计的SDR架构。基于SDR架构,芯翼信息 科技 可以在极短的开发周期内,完成多模SoC产品的开发,能极大扩展芯翼信息 科技 芯片产品的应用市场,也有利于客户将同一套方案设计,使用软件升级的方式快速实现应用市场的扩展。
目前,芯翼信息 科技 XY1100 NB-IoT SoC,已经完成了多家NB-IoT模块商和方案商客户的Design-Win,客户对芯翼XY1100在各方面的性能表现和综合竞争力,都有非常高的评价,多家客户即将进入产品方案小批量产阶段。未来,对于XY1100 NB-IoT SoC,芯翼信息 科技 期望能够成为引领全球NB-IoT产品创新的中坚力量,为NB-IoT市场提供更具性价比和完整竞争力的芯片方案新选择。
现在是选择NB-IoT最好的时代
NB-IoT市场从2016年标准冻结开始启动,时隔三年,目前NB-IoT从标准、技术、芯片、网络覆盖等各方面都日臻成熟,而市场产业链也已经完成了初期的培育。前期的市场培育及生态链建设环节,政府补贴拉动发挥了巨大的作用。随着3GPP R14 CatNB2标准的部署商用,NB-IoT芯片将足以提供更高的上下行吞吐量(150kbps UL/150kbps DL)、更好的业务移动性(支持连接态重建Reestablishment)、基站定位功能(支持50m精度基站定位),NB-IoT的应用场景将会大幅度拓宽。同时,随着5G网络的建设以及4G网络覆盖的持续加深,NB-IoT全球网络的覆盖水平,将伴随4G网络的深覆盖而快速增强。用不了多久,覆盖完善的NB-IoT精品网络就会呈现给物联网用户,NB-IoT将随着5G的发展迎来自身的大发展!
可以看到,现在的NB-IoT芯片商,除了传统手机芯片商海思、高通、MTK和展锐之外,已经涌现出了以芯翼信息 科技 为代表的新一代芯片创新创业公司,并且 芯翼信息 科技 已经开始为市场输出可以买到的量产芯片产品 。而能供提供NB-IoT的模块商,更是达到了数十家之多。作为NB-IoT产业链中核心器件的芯片与模组,已经率先完成了供给侧的繁荣,现在的用户已经不用为NB-IoT芯片或者模组的不成熟和高价格而烦恼。另一方面,NB-IoT的市场应用,也已经从之前的主力靠政府项目拉动,向百花齐放转变,这正是NB-IoT市场从培育期向成熟期转化的重要标志。
芯翼信息 科技 是世界领先的物联网芯片初创企业,芯翼信息 科技 的定位是做物联网终端芯片级解决方案SoC leader。除了提供多种通信能力之外,还有感知,安全,能量捕获,边缘计算等方向可以发展和延伸。正如芯翼信息 科技 对自己所做的定位,公司致力于为IoT市场提供高价值的终端SoC,而NB-IoT是其中最好的市场切入点。从公司定位和产品定义上,芯翼信息 科技 与业界友商已经有明显的差异化。具体到产品上,芯翼信息 科技 坚持以市场需求为驱动力,以核心技术创新为突破口,坚持与各细分市场头部龙头企业进行深度战略合作,坚持为行业细分市场提供富有竞争力的芯片方案。物联网时代,应用为王。只有深入理解市场行业应用,并且拥有强大技术创新实力的企业,才能在碎片化的IoT市场中找到自己的生存和发展空间。
总结
芯翼信息 科技 ,一家刚“2岁”多一点的企业,凭借全球顶尖技术专家团队的深厚积累,一经创立便以世界级核心技术突破的姿态,推出了“全球首颗”集成CMOS PA的NB-IoT SoC。如今,经过两年来夜以继日的努力,一颗性能卓越、优势明显的NB-IoT明星产品耀然量产上市,用核心技术突破帮助NB-IoT产业界 健康 优质的提质降本,帮助整个NB-IoT产业蓬勃发展。NB-IoT,是由中国企业主导、中国生态引领的全球IoT蜂窝通信标准,也是5G标准的IoT先行者。市场需要更多像芯翼信息 科技 这样的创新创业企业,为整个产业带来持续的核心技术创新与突破,以自己的技术实力与积累,引领整个产业与行业的技术革新!
芯翼信息 科技 着眼国内国际布局,以芯为翼,助推物联!芯翼信息 科技 在MWC的展台位于N4G10,欢迎大家前往交流我们基于XY1100所做的商用实践!
射频前端器件主要包括LNA、PA、开关、双工器和滤波器器件,目前,国内在LNA、PA、射频开关、双工器等器件上都已经实现了自主化。但是,在滤波器方向特别是BAW高频滤波器方向,因为生产工艺和设计的问题,仍然受制于美国,目前BAW滤波器基本上被 Qorvo、博通、Skyworks这三家公司所垄断,这也是导致华为把5G芯片麒麟9000当成4G使用的主要原因。
卓胜微主要是一家生产LNA、PA、射频开关、射频滤波器和射频前端模组的企业,并且在国内射频前端领域已经处于领先地位,目前已经广泛应用于手机、通信基站、 汽车 电子、无人机和蓝牙耳机等领域。这次华为也从卓胜微采购了大部分射频前端器件。目前,虽然卓胜微在SAW中低频滤波器已经做的非常成熟,但是在BAW高频滤波器方面与主流滤波器厂商有很大差距。卓胜微在BAW滤波器这一块也通过资本市场,加大投资力度,也希望卓胜微早日打破技术瓶颈。
圣邦微电子是一家专注于模拟芯片研发的企业,主要是生产高性能模拟芯片,目前主要覆盖信号链和电源管理两大领域,已经成为国内模拟器件龙头企业。主要产品有运算放大器、比较器、音/视频放大器、模拟开关、电平转换及接口电路、小逻辑芯片、LDO、DC/DC转换器、OVP、负载开关、LED驱动器、微处理器电源监控电路、马达驱动及电池管理芯片等。广泛应用于消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、 汽车 电子等领域,以及物联网、新能源、可穿戴设备、人工智能、智能家居、无人机、机器人、5G通讯等新兴电子产品领域。
虽然圣邦微在模拟器件上广泛布局,目前在运算放大器、电源芯片等器件上占据了非常大的市场份额,也取得了很大的技术突破,但在设计、工艺和生产方面仍然与德州仪器、高通、ADI等公司有很大差距,相信随着时间的发展,随着技术的积累,持续地投入,生产工艺的改进,自主模拟芯片领域也能在世界上占据一席之地。
韦尔股份主要产品分为:1,模拟芯片:电源芯片、射频芯片和信号链产品;2,CMOS图像传感:主要用于手机、 汽车 、安防三大摄像头应用领域。韦尔股份自从并购豪威 科技 和思比科后,核心业务已经从模拟芯片业务转变为了CMOS传感器业务,主要竞争力也向CMOS图像传感领域,CIS芯片方向倾斜,目前这一块业务也已经做到了世界前三。
韦尔股份20年4月斥资12亿美金收购Synaptics TDDI(显示触控驱动集成业务)业务后,韦尔股份在显示触控领域也有一席之地。Synaptics 可以依托韦尔股份国内客户资源,大力推进TDDI技术,有望实现快速增长。
韦尔股份是A股市场唯一实现泛模拟芯片全布局的上市公司,目前在模拟电路和射频领域占据重要地位。在TVS产品、USB开关、mems等产品领域已经走到了国内前列,目前公司正加大在射频领域的布局,计划做5G开关、PA、SAW产品。
汇顶 科技 (603160SH)是一家基于芯片设计和软件开发的整体应用解决方案提供商,目前主要面向智能终端、物联网及 汽车 电子领域提供领先的半导体软硬件解决方案。产品和解决方案已经广泛应用于华为、OPPO、vivo、小米、Samsung、Google、Amazon、Dell、HP、LG、一加、Nokia、ASUS等国际国内知名品牌,服务全球数亿人群,是驱动万物智联的IC设计与解决方案领先提供商。
目前已经广泛布局低功耗蓝牙、 健康 传感器、音频放大器、微控器、生物识别产品和人机交互产品,但是主要营收来源于生物识别产品,其他产品仍然需要持续发力。
主要从事摄像头模组的设计、研发、制造和销售,是全球第三大智能手机摄像头模组封装测试企业。基于在摄像头模组封测产业十四年积累的专业技术,公司是中国少数最先于摄像头模组制造中采用板上芯片封装(COB)、薄膜覆晶封装(COF)、板上塑封(MOB)及芯片塑封(MOC)技术并且能够批量生产及销售二百万至一亿八百万像素超薄摄像头、双/多摄像头模组的企业之一,也是国内率先量产3D结构光模组和首家量产微云台模组的厂商。
最近几年公司在高端摄像头领域持续发力,也陆续推出了包括光学防抖(OIS)摄像头模组、3D Sensing摄像头模组、车载摄像头模组、无人机摄像头模组、智能家居摄像头模组等创新型摄像头模组。但目前产品覆盖行业仍然比较单一,受市场影响比较大,大客户依赖性也比较强。
联创电子重点发展光学镜头及影像模组、触控显示器件等新型光学光电产业,投资和培育电声及芯片产业,公司产品广泛应用于智能终端、智能 汽车 、智慧家庭、智慧城市等领域。
在手机镜头领域,联创电子利用已形成的微小模造玻璃镜片和塑料镜片工程制造能力,建立了玻塑混合手机镜头研发制造能力,得到一线手机品牌客户认可。
水晶光电主要产品包括光学元器件、生物识别、薄膜光学面板、新型显示、反光材料等。
公司主导产品光学低通滤波器(OLPF)、红外截止滤光片及组立件(IRCF)和窄带滤光片(NBPF)产销量居全球前列。3D深度成像、光学元器件、增强显示(AR)组件、半导体封装光学元器件、微纳结构加工光学元器件等产品均已应用于全球知名消费电子、 汽车 电子、安防监控、工业应用企业的产品与服务中。7月29日,已经延后数月的华为P50系列手机正式发布。
有一个问题大家很关心,麒麟9000明明是一个集成了5G基带芯片的SoC,怎么华为P50 Pro竟然不支持5G网络,这是什么原因?
这里的关键就是:射频芯片。
2020年,国外媒体通过拆解华为P40发现,虽然这款手机有相当高的国产化率,但是手机的射频元器件仍依赖于高通、Qorvo、Skyworks等美国公司,相当于是“卡住了华为的脖子”。
像是全球第一款5G射频芯片,便是由美国公司Qorvo设计、研发出来的。
没错,射频芯片,是目前国内与国外仍然存在巨大差距的关键技术领域之一。
而且,虽然后来他们获得了向华为的供货许可,但这是有限度的供货许可,5G射频芯片仍处在限制当中。
射频芯片,简单理解,是一个连接手机基带与手机天线之间的关键元器件,主要负责处理无线信息的发送与接收,包含:滤波器、功率放大器、射频开关、低噪声放大器等重要组件,被称作“模拟芯片皇冠上的明珠”。
预计在今年,高通射频芯片的收入,可能会达总收入的8%,且会在未来持续保持增长。
到了2022年,射频前端芯片模块的市场规模有望达到227亿美元,而且随着物联网的飞速发展,到了2025年,射频芯片市场规模会进一步扩大,达到258亿美元。
目前,美、日公司已经高度垄断了全球射频芯片市场,总体份额占比达到80%以上,而国产射频芯片的份额,现在仍不足10%,国产自给率可以说相当低。
这里面不仅有技术实力的差距,更重要的是:射频芯片属于“十年磨一剑”的重要技术,国外巨头已经投入了十几年的研发力量,建立起相当高的专利壁垒,导致我国企业无法在短时间内完成对国外巨头的赶超。
当然,起步晚并不意味着没有好消息。
在今年2月,国产射频前端芯片首次进入了5G手机供应链,这是国产射频前端芯片近两年来最大的进步,但具体的性能表现,仍与国外巨头存在巨大差距。
最后,认识短板最大的好处,在于能够知道该往什么方向努力。既然国内射频芯片的短板,已经成为摆上台面的关键问题,那么接下来的努力、奋斗、攻关就有了清晰的方向,成绩便也指日可待。
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