Tres generaciones de chips de radiofrecuencia compiten por la supremacía

Yuanchuan Technology Review supo recientemente exclusivamente a través de personas de la cadena industrial que North Latitude 38 Degrees Integrated Circuit Manufacturing Co., Ltd. (en lo sucesivo, "North Latitude Company") es un diseñador de chips nacional Shenzhen Xinsheng. Semiconductor (en lo sucesivo, "North Latitude"). Los productos de filtro de ondas acústicas de superficie (en lo sucesivo, filtros SAW) fabricados por "New Sound" se han puesto en producción en masa y han alcanzado los estándares de envío. Los filtros SAW cooperados por las dos partes se centran en módulos de radiofrecuencia más difíciles.

Esto marca que North Latitude se ha convertido en una de las pocas fundiciones de chips de radiofrecuencia en China con la capacidad de fabricar filtros. En combinación con las noticias de producción en masa de filtros BAW que publicamos anteriormente, se puede decir que las deficiencias de RF en la industria de chips china se han completado, dando otro gran paso hacia módulos de RF totalmente independientes.

Al revisar las acciones recientes en la industria nacional de chips de RF, no es difícil encontrar que la fundición de obleas pura + el diseñador de chips independiente se ha convertido en una ruta industrial cada vez más representativa en el momento actual. Si analizamos la historia del desarrollo de la industria de chips de radiofrecuencia en todo el mundo, encontraremos que esta ruta responde a las necesidades de la industria tecnológica china actual. Ya sea para superar los principales cuellos de botella de los chips o para desarrollarse comercialmente de manera sostenible, es un intento audaz y encomiable.

Este artículo comienza con la historia del desarrollo de los chips de radiofrecuencia globales e intenta ordenar las rutas de desarrollo de las tres generaciones antes y después:

1. La primera generación: comprar, comprar, comprar

2 . Segunda generación: ¿OEM o IDM?

3. La tercera generación: innovación combinada

Los gigantes internacionales del campo de la radiofrecuencia han crecido a través de fusiones y adquisiciones.

El primero es Broadcom. El predecesor de Broadcom, Avago, nació del departamento de semiconductores de HP. En 2008, adquirió el negocio de filtros BAW de Infineon, sentando una base sólida para su monopolio en el mercado de filtros de alta gama. En 2015, Avago "el pez pequeño se come al pez grande" y adquirió la antigua Broadcom, que era más grande que ella, por 37 mil millones de dólares. Después de completar esta adquisición de "cuñado", Avago simplemente cambió el nombre de la empresa a. "Broadcom".

Luego está Skyworks. En 2006, Skyworks escindió su negocio de banda base para centrarse en la radiofrecuencia y luego adquirió sucesivamente dos fabricantes de PA, convirtiéndose en el mayor proveedor de PA del mundo. En 2014, Sijiaxun y Panasonic establecieron conjuntamente FilterCo para involucrarse en el negocio de filtros BAW y luego adquirieron el capital restante de Panasonic, subsanando así la última deficiencia comercial.

En cuanto a Qorvo, él mismo es el resultado de un matrimonio líder. Después de 2008, el negocio de RFMD, un importante fabricante de conmutadores de antena y PA, sufrió reveses uno tras otro. Primero, el mercado 2G sufrió un crecimiento débil y luego Skytron superó el mercado de PA. En 2014, RFMD se fusionó con TriQuint, que se especializa en filtros SAW y BAW. De esta manera, Qorvo ha abierto toda la cadena industrial desde su nacimiento.

Por último, está Murata. Originalmente, Murata se dedicaba principalmente a componentes pasivos. Cuando estalló 4G en 2012, invirtió mucho en filtros SAW y dominó el mercado con productos de alta gama. Incluso en el campo de alta frecuencia donde dominan los filtros BAW, Murata tomó la iniciativa en el desarrollo de filtros TC-SAW (compensación de temperatura) para competir con ellos. Para compensar las deficiencias de PA, Murata adquirió más tarde el departamento de PA de Renesa y American Peregrine Semiconductor.

Resumiendo las fusiones y adquisiciones de los gigantes internacionales de radiofrecuencia, se pueden encontrar tres reglas:

En primer lugar, los iniciadores de fusiones y adquisiciones suelen tener un consejo de administración especialmente largo, y las fusiones y adquisiciones en áreas ventajosas son propicios para garantizar la competitividad del producto y una rápida expansión de la cuota de mercado. SJX adquirió dos empresas de PA para convertirse en el primer proveedor de PA del mundo, lo cual es un caso típico.

En segundo lugar, la modularización del front-end de radiofrecuencia no requiere deficiencias. La adquisición de la empresa de filtros BAW por parte de Skytron y la adquisición de la empresa de PA por parte de Murata son lo mismo. Si hay un tipo de componentes clave en el módulo de radiofrecuencia que deben subcontratarse, el costo será incontrolable, lo que no conduce a altos márgenes de beneficio bruto.

En tercer lugar, la mejora de los estándares de comunicación móvil es un nodo clave en la reorganización de la industria de la radiofrecuencia.

Skyworks ingresó a PA en vísperas de 3G, y Murata invirtió mucho en filtros SAW en las primeras etapas del desarrollo de 4G, lo que sentó las bases para que cada uno ocupara el primer lugar en el mercado segmentado de RF.

Mientras los gigantes multinacionales están construyendo IDM grandes y completos mediante fusiones y adquisiciones, las empresas chinas de RF han comenzado a explorar temprano. Las tres empresas son las más representativas: una es Wenmao en Taiwán, que es un modelo OEM puro y las otras dos son Haoda y Sanan en China continental, que son IDM y OEM respectivamente.

Veamos primero a Wenmao.

Wenmao se estableció en 1999. Al principio, se saltó la línea de producción de arseniuro de galio de 4 pulgadas y construyó 6 pulgadas directamente. Sin embargo, el proceso era extremadamente inmaduro en ese momento y la tasa de rotura era igual. entre un 10% y un 20%, lo que hace extremadamente difícil estabilizar la producción en masa. Con el apoyo de transfusiones de sangre de accionistas externos, Wenmao persistió en la investigación tecnológica y finalmente conquistó tecnologías clave como PHEMT y HBT en 2006. Al mismo tiempo, se mejoró la eficiencia de producción de la línea de producción y se redujo considerablemente la tasa de fragmentación. a menos del 0,5%. En 2007, Wenmao convirtió las pérdidas en ganancias. En la actualidad, Wenmao ocupa casi el 80% de la cuota de mercado en el campo de la fundición de obleas de arseniuro de galio.

Debido a su ventaja absoluta en el campo de la fundición de arseniuro de galio, Wenmao se ha ganado el apoyo de dos tipos de clientes. Una es una empresa de megafonía continental y la otra son empresas estadounidenses con grandes escalas comerciales, como Broadcom y Apple, que han subcontratado las necesidades de fabricación de chips de radiofrecuencia. Estos clientes apoyan el plan de construcción de la fábrica de Steady, que asciende a cientos de miles de millones de dólares NT.

Dado que es un OEM, una cosa es particularmente importante: la estricta neutralidad, integridad y confiabilidad. En 2017, Avago de Broadcom invirtió en Wenmao, pero acordó no unirse a la junta directiva para garantizar su independencia y confiabilidad. Sin esto, sería difícil para Apple elegir a Wenmao como OEM para componentes de RF de desarrollo propio.

Del caso de Wenmao se desprende que la fundición de RF también es un gran negocio sostenible. Para hacerlo bien, la clave radica en dos puntos: uno es sobresalir en investigación y desarrollo y contar con una larga base de tecnología de fabricación para brindar servicios avanzados y completos; el otro es no robar el negocio de los clientes. para que los clientes puedan estar tranquilos. Si las cosas siguen así, se formará un ciclo positivo.

En comparación con Wenmao, los dos jugadores del continente tienen deficiencias obvias.

Fundada en 1999, Haoda es el IDM de radiofrecuencia más antiguo de China continental. En 2005, Haoda desarrolló un filtro para teléfonos móviles. Pero no fue hasta 2015, cuando los filtros Murata SAW se agotaron, que Haoda marcó el comienzo de una ola de oportunidades de desarrollo.

En comparación con Haoda, Sanan es un recién llegado a la industria de chips de radiofrecuencia. Solo ingresó al negocio de la radiofrecuencia en 2014, pero se ha desarrollado rápidamente. En 2021, Sanan tiene docenas de clientes de filtros SAW y su producción ha saltado de la producción trimestral original de 10 millones de unidades a la producción mensual reciente de 10 millones de unidades, lo que lo convierte en un fuerte competidor de Haoda en el segmento medio-bajo. mercado final.

A los ojos de algunos expertos de la industria, el problema de Sanan es algo similar al de Haoda: su débil desempeño en el campo de productos de RF de gama media a alta, como la falta de filtros BAW. Esto conducirá a un problema mayor, es decir, habrá limitaciones a la hora de modularizar y el costo de subcontratar a otros será mayor.

Resumiendo las experiencias de Haoda y Sanan, hay dos reglas que vale la pena señalar:

Primero, la fábrica de radiofrecuencia debe tener un tablero particularmente largo en el medio a alto. Al final de la línea de productos, bajar será más difícil. Invertir en muchas empresas de diseño cuando la propia dotación es insuficiente puede limitar el desarrollo futuro.

En segundo lugar, la modularización es el objetivo final, ya sea por sus propias capacidades de fabricación o por el diseño de la inversión, debe poder montar módulos de radiofrecuencia. Los dispositivos para módulos de RF tienen altas barreras técnicas, altos márgenes de beneficio y una competencia menos feroz. Quien lidere el campo de los módulos de RF estará en una posición estratégica favorable.

Después de absorber la experiencia de desarrollo de las empresas de chips de radiofrecuencia de primera y segunda generación, en 2018, North Latitude 38 Degrees Integrated Circuit Manufacturing Co., Ltd. (en lo sucesivo, "North Latitude Company") estableció en el Parque Industrial de Semiconductores de Xinzhou, posicionado como filtro SAW y fundición de obleas PA.

En junio de 2021, la línea de producción de filtros SAW de 4 pulgadas de Northern Latitude se puso en producción y rápidamente atrajo a Xinsheng, una empresa líder en diseño de filtros a nivel nacional, para cooperar en profundidad con ella. Los productos de la cooperación entre las dos partes son filtros SAW para módulos de radiofrecuencia.

Los socios y productos de Northern Latitude están bien pensados.

En cuanto a los socios, Xinsheng es una de las pocas empresas de diseño en China que puede diseñar filtros SAW y BAW al mismo tiempo. El fundador se graduó en una especialidad y tiene una rica experiencia laboral en Broadcom. Las empresas de diseño excelentes pueden orientar la parte de fabricación y ayudar a las fábricas a pulir sus procesos. Además, se envió el filtro BAW diseñado por Xinsheng y su vinculación facilitará el diseño futuro de módulos de RF de gama media a alta.

En términos de selección de productos, la tendencia de modularización de radiofrecuencia ya es muy obvia. Northern Latitude Company optó por fabricar filtros que se puedan colocar en los módulos desde el principio. A partir de la definición del producto, la modularización plantea una serie de requisitos más altos para los dispositivos, lo que es un buen lugar para ocupar la industria nacional de chips de radiofrecuencia. Northern Latitude ha reunido a un grupo de expertos de alto nivel de Japón y Singapur. El equipo es una combinación de personas mayores, medianas y jóvenes y tiene la capacidad de tomar el control.

Después de un breve período de rodaje, el filtro SAW fabricado por Xinsheng en Beiwei Company completó rápidamente la finalización del producto. La cooperación entre las dos partes ha progresado tan rápidamente debido a dos ventajas de Northern Latitude:

Primero, el equipo de Northern Latitude tiene muchos conocimientos. Aunque se trata de una empresa nueva, los expertos japoneses encabezados por Oto han trabajado en importantes fabricantes como NEC y cuentan con más de 20 años de experiencia en la industria de chips. Una gran dificultad con los filtros SAW son los altos requisitos de consistencia. No se puede decir que el producto producido esta vez cumpla con los requisitos y los parámetros cambiarán la próxima vez. La solución de Oto es "mirar los datos repetidamente y dejar que hablen por sí solos", lo que demuestra la habilidad del maestro fabricante de chips.

En segundo lugar, Northern Latitude Company se adhiere al posicionamiento de servicios OEM. Otra dificultad con los filtros SAW es que las señales de RF se distorsionan fácilmente, lo que trae mayores dificultades al modelado en el campo de la simulación. Esto requiere que los ingenieros de procesos de fábrica trabajen en estrecha colaboración con los ingenieros de diseño de chips para resolver rápidamente los problemas de la empresa de diseño. Beiwei Company actualiza su proceso de primera versión en un mínimo de 48 horas, un promedio de una semana y un máximo de dos semanas, mientras que el tiempo de actualización del proceso de primera versión de una gran fábrica nacional es generalmente de dos meses.

Al vincularse a una excelente empresa de diseño, elegir un posicionamiento de producto orientado a módulos de alta gama y brindar servicios OEM sólidos, North Latitude ha completado tres pasos superando a sus pares en términos de indicadores de desempeño, como la pérdida de margen.

El filtro TC-SAW, que es más difícil de procesar, ha completado la investigación y el desarrollo del proceso y su factor de calidad de la muestra (es decir, el valor Q, un indicador central para medir la precisión de la identificación de la frecuencia de la señal del filtro). Es incluso más veces que el de los competidores nacionales en la misma industria.

Se espera que las ventas combinadas de SAW y TC-SAW se conviertan en la ventaja competitiva única de Northern Latitude. También permitirán a Northern Latitude tener una placa particularmente larga en el campo de los chips RF difíciles, sentando una base sólida. para la futura expansión del negocio.

Un hecho inimaginable es que Northern Latitude Company, un representante de la industria de chips de radiofrecuencia de tercera generación descrita en este artículo, creció en la ciudad de Xinzhou, provincia de Shanxi.

Xinzhou es un caso especial en Shanxi: tiene recursos de carbón relativamente pobres y se centra en la agricultura. Hace unos años, el gobierno local estaba decidido a transformar y "adaptar" un conjunto de políticas especiales para el parque industrial de semiconductores: proporcionar apartamentos para talentos extranjeros, resolver el problema de la escolarización de los hijos de los empleados, subsidiar las industrias de alta energía -consumir fábricas de materias primas de semiconductores y reducir al máximo las facturas de electricidad a dos céntimos por grado.

Beiwei Company creció en Shanxi, donde el medio ambiente ha ido mejorando silenciosamente y, de hecho, ha hecho su propia contribución a esta tierra:

En primer lugar, es una empresa upstream y industria de chips downstream que ha comenzado a tomar forma. Las empresas del parque procesan los abundantes recursos locales de bauxita y los convierten en obleas de arseniuro de galio necesarias para los chips de radiofrecuencia. El Parque Industrial de Semiconductores de Xinzhou no es solo una fábrica de chips, sino un ecosistema de chips.

Luego está un proyecto de agua fría y caliente extremadamente cuidado que, además de servir para la fabricación de chips, también puede calentar las áreas residenciales circundantes en invierno, ahorrando cientos de millones en costos de energía.

Por último, está el coraje y el método de transformación.

La economía de Shanxi siempre ha dependido en gran medida del carbón y se está transformando en una industria tecnológica. Es imposible que una idea genial nazca de la nada. Fueron las docenas de científicos e ingenieros del país extranjero estacionados en Xinzhou por Northern Latitude Company quienes impulsaron a los habitantes más talentosos de Shanxi a regresar a su ciudad natal para construir y, en última instancia, inculcaron los sueños y métodos de la industria de la ciencia y la tecnología en los corazones de millones de personas.

El texto completo está completo, gracias por tu paciencia en la lectura.