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30家國產通信(射頻與基帶、毫米波、衛星通信)芯片廠商調研報告

时间:2021-03-16     【转载】

本調研報告側重于通信和網絡領域的國產芯片廠商,主要從射頻與基帶、毫米波雷達、衛星通信,以及網絡交換等四個細分市場考慮,精心挑選出每個領域的國產芯片廠商。

射頻與基帶通信

在無線通信中,射頻(RF)表示可以輻射到空間的電磁頻率, 范圍從300kHz~300GHz之間。射頻芯片是能夠將射頻信號和數字信號進行轉化的器件,主要包括RF收發器、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、 濾波器、 射頻開關(Switch)和天線調諧開關(Tuner)等。

射頻前端模塊(RFFE)主要包括濾波器、功率放大器(PA)、低噪聲放大器、射頻開關、天線調諧器、雙工器,以及接收/發射器等。其中:濾波器負責發射及接收信號的濾波和頻率選擇,保障信號在不同頻率上互不干擾地傳輸;功率放大器負責發射通道的射頻信號放大;低噪聲放大器主要用于接收通道中的小信號放大;射頻開關負責接收和發射通道之間的切換;雙工器負責雙工切換及接收/發送通道的射頻信號濾波。

據Yole Development報告預測,2018年全球移動終端射頻前端市場規模為150億美元,預計2025年有望達到258億美元,7年間的年復合增長率CAGR為8%。

 

圖二:2018~2025年射頻前端芯片市場規模(單位:$B為10億美元)

移動通訊設備中最重要的器件就是射頻和基帶芯片,射頻芯片負責射頻收發、頻率合成、功率放大;而基帶芯片負責信號處理和協議處理;鶐酒饕譃5個部分:CPU處理器、信道編碼器、數字信號處理器、調制解調器、接口模塊。其中CPU處理器負責對整個移動臺進行控制盒管理,完成所有的軟件功能,即通信協議的物理層、數據鏈層、網絡層、 MMI和應用層軟件;信道編碼器主要完成業務信息和控制信息的信道編碼、加密等;數字信號處理器主要完成信道均衡和基于規則脈沖激勵-長期預測技術(RPELPC)的語音編碼/解碼;調制解調器主要完成通信系統所要求的調制/解調方案;接口模塊包括模擬接口、數字接口以及人機接口。

全球移動通信市場經過1G-3G時代的發展,到4G時代已有多家半導體廠商進入基帶芯片市場。然而,5G基帶芯片的性能要求和技術復雜程度要比前幾代高得多,目前全球只有高通、華為海思、紫光展銳、三星和聯發科研發出了5G基帶芯片。英特爾的5G通信業務賣給了蘋果,到現在還沒有推出5G基帶芯片。

速度、時延、帶寬和能耗是5G通信的四大關鍵技術指標,而基帶芯片決定了通話質量的優劣、網速快慢、信號強弱,直接影響用戶體驗。據Strategy Analytics數據顯示,全球基帶芯片市場規模將從2018年的215億美元增長至2023年的328億美元,復合年均增長率(CAGR)為8.2%。

本調研報告收錄了4家有實力研發5G基帶芯片的國內廠商,其中海思依靠華為的通信技術和專利積累,推出了巴龍系列基帶芯片,以及集成巴龍基帶的麒麟處理器;紫光展銳的虎賁T7520在中端市場將有一定的話語權;由RDA創始人戴保家創立的翱捷科技擁有全網通技術,也具有5G基帶研發能力;專注于 衛星移動通信的中科晶上具有全系列無線通信協議棧軟件開發能力,但能否在5G基帶市場分一杯羹還不知道。

毫米波通信

毫米波是指波長為毫米級(介于1-10mm)的電磁波,波長短、頻段寬,通常所處頻段為24 - 300 GHz。毫米波通信目前比較流行的有5G毫米波和車載毫米波雷達等應用。

5G網絡需要毫米波來支持更高的速率和更低的時延,為各種新型應用提供通信基礎設施。隨著業務對帶寬需求的不斷增加,通信頻譜不斷向更高頻譜延伸,5G毫米波具有豐富的頻率資源,是移動通信技術演進的必然方向。其最重要的優勢在于頻率資源豐富、帶寬極大。5G毫米波比Sub-6 GHz 頻段(FR1)具有更豐富的頻譜資源(如圖三所示),是5G網絡提供千兆連接能力的主要方式。要達到5G最高速率要求,就必須使用5G毫米波。

 

圖三:5G毫米波頻段頻率資源豐富且帶寬大。

毫米波雷達是測量被測物體相對距離、速度和方位的高精度傳感器,早期主要應用于軍事領域。隨著雷達技術的發展,毫米波雷達開始應用于汽車電子、無人機、智能交通等商業領域。目前各個國家對車載毫米波雷達分配的頻段各有不同,但主要集中在24GHz和77GHz,少數國家(如日本)采用60GHz頻段。由于77G相對于24G的諸多優勢,未來全球車載毫米波雷達的頻段會趨同于77GHz頻段(76-81GHz)。

24GHz的雷達測量距離較短(5~30m),主要應用于汽車后方;77GHz的雷達測量距離較長(30~70m),主要應用于汽車前方和兩側。毫米波雷達主要包括雷達射頻前端、信號處理系統、后端算法三部分。在現有的產品中,雷達后端算法的專利授權費用約占成本的50%,射頻前端約占40%,信號處理系統約占10%。

在毫米波雷達領域,目前國內廠商以初創公司居多,主要應用就是瞄準汽車ADAS和自動駕駛市場。本調研報告收錄了7家毫米波雷達廠商。

衛星通信

北斗芯片是中國北斗衛星導航產業的核心,實現自主可控一直是國家和企業的目標,目前國內自研芯片的工藝已經達到28nm水平,22nm工藝芯片即將量產。導航芯片的優劣很大程度上決定了衛星導航產品的性能,芯片技術更直接關系到終端的體積、重量、成本和性能,也會直接影響北斗下游產業發展。

北斗衛星導航芯片主要由射頻芯片和基帶數據處理芯片組成,其中前者主要包括天線、低噪聲放大器和混頻器,主要是對微弱的模擬信號進行接收、濾波、變頻及放大,其性能決定了后續信號處理的效果。后者則包括GPS專用相關器、核心處理器等,主要實現對碼信號的解算,其中相關器模塊實現對碼信號的“讀取”。

據統計,2019年底國產北斗兼容型芯片及模塊銷量已累計突破1億片,衛星導航定位終端產品總銷量突破4.6億臺,具有衛星導航定位功能的智能手機銷售量達到3.72億臺。2020年6月,全國已有超過660萬輛道路營運車輛、5.1萬輛郵政快遞運輸車輛應用了北斗系統。如今國產廠商已經構建起集芯片、模塊、板卡、終端和運營服務為一體的完整北斗產業鏈。

本調研報告收錄了10家國產北斗導航芯片廠商,其中北京合眾思壯和成都振芯科技這2家已經上市的北斗芯片和關鍵器件廠商。

網絡交換與光通信

在無線通信核心網及數據中心等高端應用市場,具有高吞吐率的網絡交換處理器芯片及各種光通信器件和模塊有著巨大的需求。但因為技術門檻高,很少有國內廠商在網絡交換芯片市場競爭。本調研報告僅收錄了盛科網絡一家公司。

China Fabless系列調研報告

Aspencore《電子工程專輯》分析師團隊對國產通信芯片公司進行了第一手調查和網絡匯編整理,從眾多廠商中挑選30家,分別從核心技術、主要產品、應用方案和目標市場等多個維度進行了分析。

這是China Fabless系列調研分析報告的一部分,感興趣的朋友可以查閱其它類別的調研報告,或直接與我們聯系。已經發布的調研報告包括:

  1. 中國IC設計行業30家上市公司綜合實力排名

  2. 30家國產MCU廠商綜合實力對比

  3. 30家國產電源管理芯片和功率半導體廠商調研分析報告

  4. 30家國產AI芯片廠商調研報告

  5. 50家中國IC設計初創公司調查統計

  6. 20家模擬/混合信號芯片廠商調研報告

  7. 30家國產數字芯片(CPU/FPGA/存儲)廠商調研報告

  8. 40家國產傳感器芯片廠商調查統計報告

  9. 30家國產無線連接(藍牙/Wi-Fi/NB-IoT/LoRa)芯片廠商調研報告

在即將到來的2021中國IC領袖峰會上,我們將從每個類別中挑選Top 10組成中國IC設計100家(China Fabless 100)排行榜。

通信芯片廠商基本信息統計

在下表列出的30通信芯片公司中,按公司注冊地分布劃分:北京、上海和深圳各5家;廈門、蘇州、杭州和廣州各2家;天津、南通、武漢、南京、無錫、成都和長沙各1家。

從通信技術類別看,提供射頻和基帶芯片產品的最多,有12家;毫米波雷達芯片的有7家;衛星導航芯片有10家;網絡交換芯片有1家。

 

 

30通信芯片廠商詳細信息

下面我們將從核心技術、主要產品、應用方案和目標市場等方面對這30家公司逐一展示。

華為海思

核心技術:5G通信技術支持SA和NSA、Sub-6G和mmWave

主要產品:巴龍5000 5G多模終端芯片、巴龍系列基帶通信芯片、麒麟系列SoC(集成基帶與應用處理器)

應用方案:4G/5G手機基帶處理方案

目標市場:4G/5G手機和基站、物聯網、智能終端等。

 

紫光展銳

核心技術:5G MODEM技術、蜂窩通信、射頻前端

主要產品:虎賁系列、春藤系列、射頻前端器件和模塊

應用方案:5G和智能手機、通信終端、工業互聯網、智能可穿戴、智能語音、平板電腦、智能聯網汽車等應用方案

目標市場:智能手機、物聯網、智能終端、汽車電子、工業互聯網等。

 

中興微電子

核心技術:無線通信芯片定義、SoC系統架構、關鍵通信IP、移動基站射頻前端和數字中頻處理技術

主要產品:手機modem芯片、5G多模數字中頻芯片、5G無線接入和承載網芯片、分組交換套片、網絡處理器(NP)、固網局端OLT處理器、以太網交換芯片

應用方案:3G/4G移動終端解決方案、無線通信網絡方案

目標市場:手機/平板、上網本、基站、智能終端、無線通信網絡等。

 

卓勝微

核心技術:射頻前端技術

主要產品:射頻前端芯片、射頻開關、射頻低噪聲放大器、射頻濾波器等射頻前端分立器件及各類模組;低功耗藍牙微控制器芯片

應用方案:射頻前端模組解決方案

目標市場:移動智能終端、智能家居、可穿戴設備、通信基站、汽車電子等應用領域。

 

捷科技

核心技術:蜂窩無線通信技術

主要產品:蜂窩基帶芯片、非蜂窩物聯網芯片、高集成度WiFi芯片

目標市場:移動通信、物聯網、智能家電等。

 

科技

核心技術:射頻器件和4G/5G RF前端

主要產品:2G/3G/4G 射頻功率放大器(RF PA);4G/WiFi射頻開關(RF Switch);4G/5G射頻前端模塊

目標市場:無線通信設備和系統。

 

芯樸科技

核心技術:射頻前端技術;GaAs、RF SOI、CMOS Analog和Digital等技術

主要產品:5G射頻前端芯片和模組

應用方案:射頻前端解決方案

目標市場:手機、物聯網模塊、智能終端等。

 

力同科技

核心技術:專網通信協議棧核心算法、無線通信射頻芯片、無線通信SoC芯片、無線語音及數傳模塊、射頻大功率線性功放等技術

主要產品:射頻收發器芯片(AT系列)、窄帶無線通信SoC芯片(A系列)等產品

目標市場:移動通信、物聯網、無線定位、數字對講機等。

 

遠芯微

核心技術:毫米波雷達芯片及微系統技術

主要產品:SiCMOS毫米波雷達SOC芯片、IoT低功耗射頻收發器芯片、GSM/TD-SCDMA終端功放芯片

目標市場:無線通信、物聯網安防、智能駕駛等。

 

昂瑞微

核心技術:射頻功放前端、IoT射頻SoC、手機終端射頻等技術

主要產品:2G/3G/4G/5G全系列射頻前端芯片(射頻前端模組PAMiD/PAMiF、L-FEM、MMMB、TxM、PAM等,以及射頻開關、低噪聲放大器、天線調諧器等);物聯網無線連接SoC芯片(藍牙BLE、藍牙Audio、雙模藍牙、2.4GHz無線通信芯片等)。

目標市場:手機終端、平板電腦、智能穿戴、無線蜂窩通信模塊、無線鍵鼠、無人機、遙控玩具、智能家電、智能家居、Mesh燈控、藍牙健康產品、藍牙智能門鎖等消費類產品。

 

唯捷創芯

核心技術:2G/3G/4G手機射頻技術

主要產品:射頻功率放大器、射頻前端、WiFi連接芯片。

目標市場:智能手機等移動終端。

 

開元通信

核心技術:5G射頻濾波器、FEMiD射頻

主要產品:FEMiD射頻發射模組、濾波器芯片、H/M/L LFEM接收模組、DiFEM模組

應用方案:5G射頻前端解決方案、射頻收發模組

目標市場:5G手機和基站、移動終端、物聯網等。 

 

宜確半導體

核心技術:射頻前端及功率放大器

主要產品:2G/3G/4G/MMMB射頻功率放大器及射頻前端芯片,射頻開關芯片,低噪聲放大器芯片,WiFi射頻前端芯片以及射頻電源芯片等。

目標市場:射頻前端及無線通信市場。

 

意行半導體

核心技術:毫米波雷達射頻前端技術

主要產品:24 GHz頻段低功耗收發一體機MMIC、24 GHz頻段接收機MMIC、24 GHz頻段發射機MMIC。

應用方案:車載毫米波BSD雷達、超寬帶雷達、測距/測速雷達、微波開關雷達

目標市場:智能交通、汽車ADAS、自動駕駛、安防、智能家居、智能照明、智能衛浴、工業控制、物聯網應用等。

 

矽杰微

核心技術:毫米波雷達技術

主要產品:24GHz和77GHz毫米波雷達芯片

應用方案:射頻前端雷達模塊、低功耗雷達模組、物理測量、近距離感應等方案

目標市場:汽車雷達、安防系統、智能交通、智慧照明、智能家居、智能衛浴等市場。

 

蘭微電子

核心技術:CMOS工藝毫米波雷達、射頻毫米波電路設計、雷達系統算法研發、封裝集成片上天線(Antenna-in-Package)技術

主要產品:77/79GHz毫米波雷達射頻前端芯片、60GHz射頻前端、60GHz SoC和60GHz SoC AiP等產品。

目標市場:ADAS/自動駕駛、智能座艙、汽車電子、醫療等。 

 

問智微

核心技術:微波毫米波系統級芯片(SoC)

主要產品:77GHz汽車雷達收發機射頻前端套片、60GHz硅基SoC收發芯片、122GHz混合信號雷達SoC(也稱太赫茲混合信號雷達SoC)等微波毫米波收發機SoC;5G移動通訊28GHz相控收發機前端套片等微波毫米波收發機相控多功能芯片;超寬帶、儀器儀表等芯片。

應用方案:77GHz汽車雷達、毫米波安檢成像、 測量儀器儀表、K/Ku波段相控多功能SoC收發方案。

目標市場:雷達、汽車、無人機、無線通訊等。

 

岸達科技

核心技術:高頻CMOS射頻芯片技術、相控陣系統架構的毫米波雷達芯片

主要產品:77GHz CMOS雷達芯片

目標市場:汽車、無人機、智能交通等。 

 

微度芯創

核心技術:毫米波和太赫茲雷達成像技術

主要產品:77GHz毫米波CMOS雷達傳感器芯片、80GHz雷達芯片

應用方案:單點距離探測的工業雷達、水位計、物位計;面探測的交通雷達;3D成像的人體安檢攝像頭等。

目標市場:汽車電子、安防、智能交通、工業控制、無人機等。

 

中科晶上

核心技術:衛星移動通信終端基帶、LTE-A小基站基帶、2G/3G/4G系列蜂窩通信算法浮點定點平臺、全系列無線通信協議棧軟件(覆蓋2G、3G、4G、5G、寬帶無線系列和衛星系列 6 大主流標準體系)

主要產品:DX-S301衛星移動通信終端基帶芯片、動芯系列矢量處理器、DX-V101智能網聯芯片、DX-B700 LTE-A小基站基帶芯片。

應用方案:衛星移動通信終端測試系統、智能農機信息化系統解決方案、電動兩輪車智能車載網聯解決方案

目標市場:衛星通信終端、移動通信基站、智能網聯等領域。

 

和芯星

核心技術:專用RTK協處理器技術、UPF低功耗技術、全系統全頻聯合捕獲和跟蹤技術 (U-HighUnion)、抗干擾技術 (JamSheild)、RTK KEEP技術

主要產品:射頻基帶及高精度算法一體化 GNSS SoC 芯片、全系統多核高精度 GNSS 導航定位芯片、火鳥UFirebird UC6226。

應用方案:機器人/無人機/汽車等GNSS高精度定位解決方案、測量測繪應用方案

目標市場:機器人、智能駕駛、前裝車載導航、智慧農業、無人機、北斗地基增強系統、測量測繪、物聯網。

 

中科微電子(杭州)

核心技術:BDS/GNSS多模衛星導航接收機

主要產品:BDS/GNSS衛星定位SOC芯片、定位模塊、PA/LNA射頻器件

目標市場:車載定位與導航、手持定位、移動終端、可穿戴設備、物聯網等。 

 

夢芯科技

核心技術:多系統衛星信號處理技術、GNSS基帶處理技術、寬帶射頻技術

主要產品:車規級多模多頻高精度基帶芯片、GNSS基帶射頻一體化芯片

應用方案:高精度定位、車聯網、物聯網等。

目標市場:鐵路、電力、燃氣、能源等領域;車載前裝模塊、電動車防盜器/控制器、車載監控終端、智能后視鏡、OBD等產品;冷鏈物流管理、集裝箱、資產追蹤定位等物聯網行業。

 

華大北斗

核心技術:高精度北斗雙頻SoC

主要產品:面向智能終端應用的HD8020、HD8021、HD8030;面向車載應用的HD8089A車規級芯片;面向高精度應用的HD9100多系統單頻厘米級精度芯片、HD8040多系統多頻高精度亞米級SoC芯片、HD9300多系統多頻高精度支持原始觀測量輸出的厘米級SoC芯片;面向高精度授時應用的HD9200;面向安全北斗應用的HD8020S、HD8030S。

北斗芯片開放平臺:該平臺基于其自主研發的Cynosure III北斗三號信號體制多系統多頻高精度系列GNSS芯片,面向核心算法研發,開放芯片原始測量數據;面向應用集成研發,開放芯片內核接口資源。

應用方案:氣象探測、車輛監控、高精度地基增強CORS站和CORS接收機、高精度天線等;圍繞4G/5G可移動高精度地基增強系統應用、快速輔助定位應用、云密鑰安全管理應用、云EDA應用在內的全套系統解決方案。

目標市場:可穿戴設備、智能手機、物資跟蹤終端;自動駕駛、車輛追蹤管理、車聯網;基站同步、電力傳輸等高精度授時;無人機、精準農業、機械設備控制。

 

潤芯信息

核心技術:北斗衛星導航射頻集成電路設計

主要產品:衛星移動通信射頻收發芯片、衛星移動通信功放芯片

目標市場:衛星通信、衛星導航和無線通信等領域。

 

合眾思壯

核心技術:高精度衛星定位技術,包括全面GNSS接收機設計、包含ASIC和寬帶RF芯片、傳感器融合及組合導航技術、高精度測量天線技術、具備強大抑制多路徑效應和抗干擾技術

、差分精度校正、區域/全球廣域增強技術。

主要產品:GNSS高精度基帶芯片、高精度星基增強基帶芯片、GNSS寬帶射頻芯片

應用方案:測量測繪、形變監測、精準農業、航空航海、數字化施工、自動駕駛、無人機、移動GIS、智能交通等各種高精度應用方案。

目標市場:精準農業、變形監測、數字化施工、公共安全、民用航空、星基增強、地基增強等。

 

泰斗微電子

核心技術:高性能多模衛星定位導航射頻基帶一體化芯片技術

主要產品:T D 1 0 3 0高性能多;鶐漕l一體化G N S S芯片;TD1020集成基帶、射頻與Flash 的“三合一”BDS/GPS雙模SiP單芯片;北斗RDSS射頻收發芯片DT-A6;RDSS基帶芯片TD1100A。

應用方案:行駛記錄儀、智能手機、PAD、PND等終端方案。

目標市場:車載導航、車載及個人監控、智能穿戴、新興物聯、智能電網、廣播電視、時間同步、亞米級高精度等領域。

 

振芯科技

核心技術:多模全頻點射頻接收技術

主要產品:北斗關鍵元器件、頻率合成器、視頻處理器、接口芯片和MEMS器件

目標市場:衛星通信、室內定位系統、安防監控等領域。

 

海格北斗

核心技術:北斗多源融合衛星導航信號接收技術、高精度衛星導航信號處理技術、抗干擾處理技術、雙頻多模衛星導航基帶芯片設計技術。

主要產品:海豚一號/海豚二號/海豚三號北斗三號高精度衛星導航基帶芯片

目標市場:智慧園區、智慧養老、智慧交通、測量測繪等。

 

盛科網絡

核心技術:Mars系列以太網收發器(PHY)千兆芯片、交換帶寬440Gbps的交換芯片TsingMa

主要產品:以太網交換核心芯片、以太網收發器PHY

目標市場:電信運營商、邊緣計算、企業網、數據中心等。

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