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射频前端芯片行业分析报告
2018年射频前端芯片行业分析报告
2018年3月
目录
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策5
1、行政主管部门及监管体制5
2、行业主要法律法规及产业政策、标准6
二、行业发展情况8
1、集成电路设计行业简介8
(1)集成电路行业8
(2)集成电路设计行业10
2、射频前端芯片市场分析11
(1)射频前端芯片组成部分及功能介绍11
(2)射频前端芯片市场概况12
(3)各细分市场分析16
①射频开关市场16
②射频低噪声放大器市场17
三、行业经营模式17
1、集成电路行业产业链17
(1)芯片设计18
(2)晶圆生产18
(3)芯片封测18
2、集成电路行业的商业模式19
(1)IDM模式19
(2)Fabless模式20
四、行业竞争格局21
1、行业市场化程度21
2、主要企业21
(1)Skyworks(思佳讯)21
(2)Qorvo21
(3)Broadcom(博通)22
(4)NXP(恩智浦)22
(5)Infineon(英飞凌)22
(6)Murata(村田)22
(7)锐迪科(RDA)23
(8)国民飞骧(Lansus)23
(9)唯捷创芯(Vanchip)23
(10)韦尔股份(WillSemi)23
五、进入本行业的壁垒23
1、技术壁垒24
2、产业化壁垒24
3、客户壁垒25
4、人才壁垒25
5、资金壁垒25
六、行业利润水平情况26
七、影响行业发展的因素26
1、有利因素26
(1)集成电路行业受到国家持续性关注和政策支持26
(2)下游终端市场对芯片的需求巨大27
(3)集成电路行业重心的转移为国内设计企业带来更多发展机遇28
2、不利因素28
八、行业技术水平及特点29
九、行业周期性、季节性和区域性29
1、周期性29
2、季节性30
3、区域性30
十、行业上下游的关系30
射频开关的作用是将多路射频信号中的任一路或几路通过控制逻辑连通,以实现不同信号路径的切换,包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等,以达到共用天线、节省终端产品成本的目的。
射频开关的主要产品种类有移动通信传导开关、WiFi开关、天线开关等,广泛应用于智能手机等移动智能终端。
射频开关的工作原理如下图所示:
当射频开关的控制端口加上不同电压时,射频开关各端口将呈现不同的连通性。
以单刀双掷射频开关为例,当控制端口加上正电压时,连接端口1与端口3的电路导通,同时连接端口2与端口3的电路断开;当控制端口加上零电压时,连接端口1与端口3的电路断开,同时连接端口2与端口3的电路导通。
射频低噪声放大器的功能是把天线接收到的微弱射频信号放大,尽量减少噪声的引入,在移动智能终端上实现信号更好、通话质量和数据传输率更高的效果。
公司的射频低噪声放大器产品,根据适用频率的不同,分为全球卫星定位系统射频低噪声放大器、移动通信信号射频低噪声放大器、电视信号射频低噪声放大器、调频信号射频低噪声放大器。
上述四类射频低噪声放大器产品均应用于智能手机等移动智能终端。
射频低噪声放大器的工作原理如下图所示:
输入的射频信号被输入匹配网络转化为电压,经过放大器对电压进行放大,同时在放大过程中最大程度降低自身噪声的引入,最后经过输出匹配网络转化为放大后功率信号输出。
一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策
1、行政主管部门及监管体制
行业主管部门为中华人民共和国工业和信息化部,自律组织为中国半导体行业协会。
工信部主要负责拟定新型工业化发展战略和政策,协调解决新型工业化进程中的重大问题,拟订并组织实施工业、通信业的发展规划;拟定行业法律、法规,发布行政规章;制定行业技术标准、政策等,并对行业发展进行整体宏观调控。
中国半导体行业协会的职能主要为贯彻落实政府有关政策、法规,向政府业务主管部门提出本行业发展的经济、技术和装备政策的咨询意见和建议;协助政府制(修)订行业标准、国家标准及推荐标准,并推动标准的贯彻执行;调查、研究、预测本行业产业与市场,根据授权开展行业统计,及时向会员单位和政府主管部门提供行业情况等。
2、行业主要法律法规及产业政策、标准
集成电路作为信息产业的基础和核心组成部分,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。
政府先后出台了一系列针对集成电路行业的法律法规和产业政策,规范了行业发展秩序,推动了该行业的发展壮大。
2010年以来,有关集成电路行业的主要法律法规及政策如下表所示:
二、行业发展情况
1、集成电路设计行业简介
(1)集成电路行业
集成电路是指经过特种电路设计,利用集成电路加工工艺,集成于一小块半导体(如硅、锗等)晶片上的一组微型电子电路。
相对于传统的分立电路,集成电路的体积更小、结构更加紧凑,在成本、性能方面体现出巨大的优势,因此得到广泛的应用。
国内集成电路行业在需求、政策的驱动下迅速扩张。
需求方面,高速发展的计算机、网络通信、消费电子构成了国内集成电路行业下游应用领域的主要部分。
在工业市场,传统产业的转型升级,大型、复杂化的自动化、智能化工业设备出现,加速了芯片需求的提升;在消费类市场,智能手机、平板电脑等消费类电子的需求带动相关芯片行业爆发式增长;此外,汽车电子、智能家居场景等拓展了芯片的应用领域。
政策方面,集成电路作为信息产业的基础和核心组成部分,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。
政府先后出台了一系列针对集成电路行业的法律法规和产业政策规范行业发展秩序,同时通过企业投资、设立行业投资基金的形式为行业发展提供资本帮助,推动了该行业的发展壮大。
2016年中国集成电路产业销售额为4,336亿元,较2015年增长20.10%,2009年至2016年的年均复合增长率达21.50%。
根据中国半导体行业协会公布的“十三五”展望,“到2020年,缩小与国际先进水平的差距,全行业销售收入年复合增长率为20%,达到9,300亿元”,“移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路产品技术达到国际领先水平,通用微处理器、存储器等核心产品要形成自主设计与生产能力”,“16/14nm制造工艺实现规模量产”,“封装测试技术进入全球第一梯队”,“关键设备和材料进入国际采购体系”,“基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系”。
(2)集成电路设计行业
集成电路设计行业是典型的技术密集型行业,是集成电路行业整体中对科研水平、研发实力要求较高的部分,芯片设计水平对芯片产品的功能、性能和成本影响较大,因此芯片设计的能力是一个国家在芯片领域能力、地位的集中体现之一。
国内集成电路行业中,芯片设计行业的发展速度高于晶圆制造、芯片封测,从2009年到2016年的年复合增长率达到了29.44%。
2016年中国集成电路设计业销售额达1,644亿元,同比增长24.10%;2009年至2016年集成电路设计业在行业中的比重逐年上升,从2009年的24.34%,上升到2016年的37.93%。
根据中国半导体行业协会的“十三五”展望,“十三五”期间,“坚持设计业引领发展的战略”,“到2020年,设计业、晶圆制造、封装测试三业占比目标设定为4:
3:
3”,“大力发展移动智能终端领域:
移动处理器芯片,图形处理芯片,无线连接芯片等通用芯片以及数字电视芯片等专用芯片等”,“大力发展网络通信领域:
网络通信芯片等”。
2、射频前端芯片市场分析
(1)射频前端芯片组成部分及功能介绍
射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。
射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换;射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大;射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大;射频滤波器用于保留特定频段内的信号,而将特定频段外的信号滤除;双工器用于将发射和接收信号的隔离,保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。
智能手机通信系统结构示意图如下。
(2)射频前端芯片市场概况
射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。
近年来,随着移动终端功能的逐渐完善,手机、平板电脑等移动终端的出货量持续上升。
根据Gartner统计,包含手机、平板电脑、超极本等在内的移动终端的出货量从2013年的22亿台增长至2016年的24亿台,预计未来保持稳定。
终端消费者对移动智能终端需求大幅上升的原因,主要是移动智能终端已经成为集丰富功能于一体的便携设备,通过操作系统以及各种应用软件满足终端用户网络视频通信、微博社交、新闻资讯、生活服务、线上游戏、线上视频、线上购物等绝大多数需求。
同时,在基于移动智能终端实现这些需求的过程中,移动数据的数据传输量和传输速度大幅提升,并将持续快速增长。
根据YoleDevelopment的研究,2016年全球每月流量为960亿GB,其中智能手机流量占比为13%;预计到2021年,全球每月流量将达到2,780亿GB,其中智能手机流量占比亦大幅提高到33%。
移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革,及其配套的射频前端芯片的性能的不断提高。
在过去的十年间,通信行业经历了从2G(GSM/CDMA/Edge)到3G(WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA),再到4G(FDD-LTE/TD-LTE)
两次重大产业升级。
在4G普及的过程中,全网通等功能在高端智能手机中得到广泛应用,体现了智能手机兼容不同通信制式的能力,也成为了检验智能手机通信性能竞争力的核心指标之一。
为了提高智能手机对不同通信制式兼容的能力,4G方案的射频前端芯片数量相比2G方案和3G方案有了明显的增长,单个智能手机中射频前端芯片的整体价值也不断提高。
根据YoleDevelopment的统计,2G制式智能手机中射频前端芯片的价值为0.9美元,3G制式智能手机中大幅上升到3.4美元,支持区域性4G制式的智能手机中射频前端芯片的价值已经达到6.15美元,高端LTE智能手机中为15.30美元,是2G制式智能手机中射频前端芯片的17倍。
因此,在4G制式智能手机不断渗透的背景下,射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。
随着5G商业化的逐步临近,现在已经形成的初步共识认为,5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一,因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。
同时,5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。
根据QYRElectronicsResearchCenter的统计,从2010年至2016年全球射频前端市场规模以每年约12%的速度增长,2016年达114.88亿美元,未来将以12%以上的增长率持续高速增长,2020年接近190亿美元。
现阶段,全球射频前端芯片市场主要被欧美传统大厂占据,国内移动智能终端厂商也多向其采购射频前端芯片产品。
根据2015年5月国务院发布的《中国制造2025》,“到2020年,40%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障”,“到2025年,70%的核心基础零部件、关键基础材料实现自主保障”,提出中国的芯片自给率要不断提升。
在这一过程中,射频前端芯片行业因产品广泛应用于移动智能终端,行业战略地位将逐步提升,国内的射频前端芯片设计厂商亦迎来巨大发展机会,在全球市场的占有率有望大幅提升。
(3)各细分市场分析
①射频开关市场
以智能手机为例,由于移动通讯技术的变革,智能手机需要接收更多频段的射频信号:
根据YoleDevelopment的总结,2011年及之前智能手机支持的频段数不超过10个,而随着4G通讯技术的普及,至2016年智能手机支持的频段数已经接近40个;因
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