5G基站的建設(shè)采取大規(guī)模多天線技術(shù)(Massive MIMO)并要求高頻寬帶高效率,由此功放芯片等元器件性能的提升面臨更大的挑戰(zhàn)。近期,36氪了解到
5G基站的建設(shè)采取大規(guī)模多天線技術(shù)(Massive MIMO)并要求高頻寬帶高效率,由此功放芯片等元器件性能的提升面臨更大的挑戰(zhàn)。
近期,36氪了解到一家專注高性能射頻氮化鎵 (GaN) 功率放大器芯片的 IC 設(shè)計公司——優(yōu)鎵科技(北京)有限公司(以下簡稱「優(yōu)鎵科技」),公司創(chuàng)立于2019年10月,屬于比較典型的由學(xué)校知識成果轉(zhuǎn)化而來的項目,創(chuàng)始團(tuán)隊成員均來自于清華大學(xué)電子工程系,目前剛完成第一代樣片的設(shè)計和流片,正處于測試、送樣階段。
「優(yōu)鎵科技」曾于2019年10月獲得了過千萬元天使輪融資,由英諾天使領(lǐng)投,常見投資、騰飛資本、清華DNA基金跟投。
針對 5G 基站建設(shè)提出的新要求,GaN 相比于其他方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面:1)小型化,GaN 在功率密度上的優(yōu)勢使得芯片體積大量縮小,對于整機(jī)系統(tǒng)的尺寸有巨大改進(jìn);2)高效率、高頻率,GaN 可以工作在更高的頻率,提供更寬的信號帶寬,同時實現(xiàn)更低的系統(tǒng)能耗,據(jù)公司介紹,5G 基站 AAU 實測中 PA(射頻功放芯片)能耗開銷占比可達(dá)44%,GaN 方案將在很大程度上降低基站能耗。
在小型化的基礎(chǔ)上達(dá)到其他性能點(diǎn)上的要求
在 GaN 功放芯片的設(shè)計方面,難點(diǎn)主要在于如何,比如如何散熱、保持更高的線性度、工作效率?!竷?yōu)鎵科技」CEO 黃飛告訴36氪,公司在成立不到一年時間里能夠推出第一代樣片,是因為核心的設(shè)計方法和原理驗證經(jīng)過了學(xué)校實驗室十余年的反復(fù)迭代和不斷驗證,“公司這段時間主要工作是把相對來說比較成熟的技術(shù)做產(chǎn)品化的設(shè)計”。 據(jù)介紹,未來公司將保持每季度一次迭代的速度,
產(chǎn)品優(yōu)勢方面,黃飛介紹,公司一方面優(yōu)勢在于做的是國內(nèi)自主可控、完全自主研發(fā)的功放產(chǎn)品,另一方面核心團(tuán)隊在寬帶 Doherty 功放電路架構(gòu)有十幾年經(jīng)驗,樣片初測結(jié)果顯示,和國外主流的頭部器件廠商相比,第一代產(chǎn)品性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到同一水準(zhǔn)。下一步「優(yōu)鎵科技」將通過不斷迭代使得產(chǎn)品在性能指標(biāo)上更具有優(yōu)勢,達(dá)到設(shè)備商對于產(chǎn)品性能的需求。
目前的研發(fā)主要針對客戶的需求提供比較直接的解決方案。
盡管成立時間不長,公司核心團(tuán)隊已經(jīng)進(jìn)行了十多年功率放大器的研究設(shè)計,未成立公司前,團(tuán)隊就與華為、中興、大唐等設(shè)備制造商有過緊密合作,部分核心關(guān)鍵技術(shù)已批量應(yīng)用,據(jù)黃飛介紹,由于客戶多集中于運(yùn)營商以及頭部通信設(shè)備商,
面向市場靈活快速地響應(yīng)各方的新需求
生產(chǎn)模式上,「優(yōu)鎵科技」采取 fabless 輕資產(chǎn)模式,專注芯片電路設(shè)計與銷售,將生產(chǎn)、測試以及封裝等環(huán)節(jié)外包。除了基礎(chǔ)設(shè)備投資上的權(quán)衡,另一部分還考慮到公司的靈活性,“5G建設(shè)早期這個階段,從運(yùn)營商到設(shè)備商各個性能點(diǎn)還在不斷變化,這種模式能夠”。
未來量產(chǎn)方面,公司告訴36氪,有兩個核心的關(guān)鍵點(diǎn),一是在已有的 fabless 生產(chǎn)模式上,如何保證產(chǎn)品發(fā)揮出最佳的性能,這對設(shè)計方法以及工藝的熟悉度要求比較高,公司的團(tuán)隊在這一點(diǎn)上已經(jīng)有了突出的技術(shù)實力和準(zhǔn)備;另一方面公司還在推進(jìn)量產(chǎn)階段產(chǎn)品一致性的控制,團(tuán)隊正加大投入并準(zhǔn)備擴(kuò)充相關(guān)人才的儲備。
基站應(yīng)用中, LDMOS 方案仍為目前主流方案?!竷?yōu)鎵科技」認(rèn)為,在未來幾年內(nèi),由于價格以及穩(wěn)定性的考慮,LDMOS 仍將占有一定比例的市場份額,然而隨著 GaN 方案性能優(yōu)勢的突出,價格的下探,性價比提高,GaN 將會逐步替代 LDMOS 方案。
傳統(tǒng)的基站功率放大器領(lǐng)域由飛思卡爾(Freescale)、恩智浦(NXP)、英飛凌(Infineon)壟斷,集中提供 LDMOS 方案。黃飛認(rèn)為國內(nèi) GaN 功放芯片的初創(chuàng)公司更多的機(jī)會在于豐富產(chǎn)業(yè)鏈,一方面為設(shè)備商提供差異化產(chǎn)品,另一方面也降低了設(shè)備商供應(yīng)鏈的風(fēng)險,避免采購過于集中。
目前國內(nèi)外設(shè)計和生產(chǎn)基站射頻PA的廠商(包括IDM、Foundry和Fabless)并不多。有代表性的 IDM 包括Qorvo、英飛凌、NXP、Cree、日本住友、ADI、MACOM,以及我國的蘇州能訊,有代表性的Foundry有穩(wěn)懋、GCS、三安光電、海特高新、歐洲的 UMS 以及被中國益豐電子收購的OMMIC。
基于 GaN 材料設(shè)計芯片模組的解決方案
產(chǎn)品競爭策略方面,據(jù)黃飛介紹,一方面產(chǎn)品的性能指標(biāo)較多,「優(yōu)鎵科技」在寬帶以及線性度上的優(yōu)勢比較明顯,但差異性可能更多體現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計的思路上:公司側(cè)重,雖然如今市面上使用更多還是 LDMOS 和低集成度 GaN 器件方案,但是公司認(rèn)為廠商們還有更多的小型化需求,待模組方案達(dá)到落地標(biāo)準(zhǔn),市場一定會被打開。
團(tuán)隊成員方面,公司核心團(tuán)隊均來自清華大學(xué)電子工程系,CEO黃飛擁有該系本碩博背景,首席科學(xué)家陳文華教授系清華電子工程系長聘教授,長期專注于高效射頻功放與線性化技術(shù)研究。
根據(jù) Yole 的預(yù)測,GaN 射頻器件市場預(yù)計到2024年成長至20億美元,6年 CAGR 達(dá)到21%。主要的市場增長來自無線通信基礎(chǔ)設(shè)施和軍工。5G的普及將推動 GaN 在無線通信的市場達(dá)到7.5億美元。在長遠(yuǎn)規(guī)劃上,黃飛表示公司比較關(guān)注技術(shù)本身所擅長的一些應(yīng)用場景,如小基站、WiFi6 的企業(yè)網(wǎng)以及衛(wèi)星通訊地面設(shè)備等相關(guān)場景。
公司目前有融資需求,新一輪融資主要用來完成團(tuán)隊進(jìn)一步擴(kuò)充和加大產(chǎn)品研發(fā)投入。
關(guān)鍵詞: 優(yōu)鎵科技