相对于第一代（硅基）半导体，第三代半导体禁带宽度大，电导率高、热导率高。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍，具有更强的耐高压、高功率能力。
氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄，由于性能不同，二者的应用领域也不相同。
氮化镓、高电流密度等优势，可显著减少电力损耗和散热负载，迅速应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域，是未来最具增长潜质的化合物半导体。
与GaAs和InP等高频工艺相比，氮化镓器件输出的功率更大；与LDCMOS和SiC等功率工艺相比，氮化镓的频率特性更好。
随着行业大规模商用，GaN生产成本有望迅速下降，进一步刺激GaN器件渗透，有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。
GaN主要应用于生产功率器件，目前氮化镓器件有三分之二应用于军工电子，如军事通讯、电子干扰、雷达等领域。
在民用领域，氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高，因而能节省大量电能，且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段，功率密度大，能够减少基站体积和质量。
氮化镓在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。随着5G高频通信的商业化，GaN将在电信宏基站、真空管在雷达和航空电子应用中占有更多份额。
根据Yole估计，大多数Sub 6GHz的蜂窝网络都将采用氮化镓器件，因为LDMOS无法承受如此之高的频率，而砷化镓对于高功率应用又非理想之选。
同时，由于较高的频率会降低每个基站的覆盖范围，需要安装更多的晶体管，因此市场规模将迅速扩大。
Yole预测，GaN器件收入目前占整个市场20%左右，到2025年将占到50%以上，氮化镓功率器件规模有望达到4.5亿美元。
从产业链方面来看，氮化镓分为衬底、外延片和器件环节。
尽管碳化硅被更多地作为衬底材料（相较于氮化镓），国内仍有从事氮化镓单晶生长的企业，主要有苏州纳维、东莞中镓、上海镓特和芯元基等。
从事氮化镓外延片的国内厂商主要有三安光电、赛微电子、海陆重工、晶湛半导体、江苏能华、英诺赛科等。
从事氮化镓器件的厂商主要有三安光电、闻泰 科技 、赛微电子、聚灿光电、乾照光电等。
GaN技术的难点在于晶圆制备工艺，欧美日在此方面优势明显。由于将GaN晶体熔融所需气压极高，须采用外延技术生长GaN晶体来制备晶圆。
其中日本住友电工是全球最大GaN晶圆生产商，占据了90%以上的市场份额。GaN全球产能集中于IDM厂商，逐渐向垂直分工合作模式转变。美国Qorvo、日本住友电工、中国苏州能讯等均以IDM模式运营。
近年来随着产品和市场的多样化，开始呈现设计业与制造业分工的合作模式。
尤其在GaN电力电子器件市场，由于中国台湾地区的台积电公司和世界先进公司开放了代工产能，美国Transphorm、EPC、Navitas、加拿大GaN Systems等设计企业开始涌现。
在射频器件领域，目前LDMOS（横向扩散金属氧化物半导体）、GaAs（砷化镓）、GaN（氮化镓）三者占比相差不大，但据Yoledevelopment预测，至2025年，砷化镓市场份额基本维持不变的情况下，氮化镓有望替代大部分LDMOS份额，占据射频器件市场约50%的份额。
GaAs芯片已广泛应用于手机/WiFi等消费品电子领域，GaN PA具有最高功率、增益和效率，但成本相对较高、工艺成熟度略低，目前在近距离信号传输和军工电子方面应用较多。
经过多年的发展，国内拥有昂瑞微、华为海思、紫光展锐、卓胜微、唯捷创芯等20多家射频有源器件供应商。
根据2019年底昂瑞微董事长发表的题为《全球5G射频前端发展趋势和中国公司的应对之策》的报告显示，截至报告日，国内厂家在2G/3G市场占有率高达95%；在4G方面有30%的占有率，产品以中低端为主，销售额占比仅有10%。
目前我国半导体领域为中美 科技 等领域摩擦中的卡脖子方向，是中国 科技 崛起不可回避的环节，产业链高自主、高可控仍是未来的重点方向。第三代半导体相对硅基半导体偏低投入、较小差距有望得到重点支持，并具备弯道超车的可能。
近期，苹果自研射频和基带芯片的相关传闻频上热搜，自A系列芯片尝到了自研甜头以来，苹果这只万亿“巨兽”似乎已经在自研这条道路上步步逼近。5G射频芯片、处理器芯片和基带芯片是手机中非常重要的芯片。苹果自研芯片决心已定，对全球半导体供应链和市场会有那些影响呢？我们国内相关半导体厂商又有何启发？
近期，中国台湾《经济日报》的报道上了热搜，其内容为：台积电获得了苹果iPhone 14所有5G射频（RF）芯片订单，取代了三星。
根据笔者仔细研究，很多媒体误以为是苹果自研了5G射频芯片，甚至是把高通的基带（X60、X65）芯片与传闻联系起来。但实际情况是，苹果目前5G射频（RF）芯片供应商 依然是高通/博通为主， 只不过是代工厂根据苹果要求由原来三星更换为台积电，原因也很简单，台积电的射频（RF）芯片（N6 RF）工艺相较于三星优势明显（芯片面积减少33%，逻辑密度提升217%，同时能效大涨66%）。
一直以来，高通的骁龙系列芯片和射频大部分都由三星代工，两者之间合作由来已久，此次是大客户苹果要求旗下供应商（高通）更换代工厂。看起来似乎小事一件，为啥依旧会引起业界关注？
根源还是在于苹果自身，近年来先后在SOC芯片（A/M/H系列）、 显示屏驱动IC、GPU、指纹辨识IC及 电源管理IC等用上自家产品。巨头“翻身”，骤然间便引发供应链的大变局，很难不引发大家的“焦虑”。
虽然此次有误传，但是“无风不起浪”，根据芯八哥之前 《复盘苹果3万亿市值投资版图》 梳理，至少在2008年前后苹果便积极布局芯片自研，从目前最新的信息来看，未来两三年内包括射频芯片（部分）、基带芯片在内的苹果最新自研产品应该逐步面世。
为啥苹果会执着于芯片自研呢？简单来讲主要有以下方面原因：
一是为达到良好的软硬件匹配，打造一体化生态体验。 长久以来，优秀的体验一直是苹果核心的竞争力之一。通过自研，可以把控自家产品升级与软件的匹配，不再依赖于第三方芯片设计公司。
二是掌控核心产品话语权，完善自身的供应链生态。 发展至今，芯片部门已经逐渐成为苹果内部最有价值的资产之一。依托自研可以掌控核心芯片的供应链话语权，强化对于产品供应链管理。这方面，苹果手机受限于高通基带，双方“积怨已久”。
总结来讲苹果自研芯片的核心目的在于减少对外部芯片设计公司的依赖。那么，长远来看对于其供应链的厂商又会有那些冲击呢？
从苹果供应链来看，其核心供应商主要是国外厂商为主。目前苹果基带芯片主要供应商是高通，英特尔基带业务在“出师不利”后已解散并出售给苹果。射频芯片方面主要依赖于博通和Skyworks（思佳讯）。
苹果手机核心供应商情况
结合ifixit对iPhone 13系列拆解图显示，苹果射频前端模块主要来自博通/Skyworks（思佳讯）及高通（RF），外挂的5G基带芯片来自高通。总的来看，目前苹果自制芯片除了核心的处理器之外，还包括电源管理IC、显示屏驱动IC、GPU、基频芯片、指纹辨识IC及3D体感IC等。可以看出， 近十年来从A系列芯片到M系列，苹果的造芯实力越来越强，且排它感也越来越迫切 。
苹果13 PRO拆机图
苹果作为 众多的芯片制造商的“大金主”，根据不完全数据统计， 博通和Skyworks对于苹果依赖性较高，苹果收入占比分别达到20%、60% 。苹果基带虽然近年来占高通比重不断下降，但目前依旧有10%左右的占比。
射频芯片方面，根据苹果与厂商签订的协议显示， 博通和苹果在2020年初达成的150亿美元无线组件供应协议，将在2023年到期。可以预估大概2023年苹果最新的自研射频产品将会有小批量的量产。和目前电源管理IC一样，苹果前期可能会部分替代，自研和第三方产品短期内并存。
基带芯片方面， 应该是苹果当前自研需求最迫切的产品 。这几年由于英特尔基带“不给力”，苹果不得不与高通和解。此外，由于高通基带使用外挂式，对于苹果看重的功耗也造成了巨大影响。可以说， 基带是苹果最大的“阿喀琉斯之踵” 。在收购英特尔基带部门后，结合其自身的研发积淀，根据供应链反馈信息，由台积电代工的苹果自研基带在2023年将会实现量产。
综上，随着苹果在射频及基带领域自研加速，一旦成功对于Skyworks的影响将是致命性的，博通和高通虽不致命也会“伤筋动骨”。
当前，就上面我们提及的射频芯片和基带芯片方面，国内企业在这一块市场影响力相对较弱，主要市场被国外巨头厂商垄断，但由苹果带头的自研风潮对于国内厂商的影响却也不能忽视。
首先，市场格局来看，芯片厂商“此消彼长”之下国内市场将成为主战场，一定程度上会压缩国内厂商的市场空间。
就射频前端芯片市场来看，以Skyworks（24%）、Qorvo（21%）、Avago（博通）（20%）、村田（20%）为代表的四大巨头垄断了整体市场，市场集中度较高。
射频前端主要由滤波器、PA、LNA、天线等形成模组，滤波器和PA市场份额占比超86%，是主要是构成部分。同样，苹果核心供应商博通、Skyworks及Qorvo市场占比相对较大。以海思、卓胜微及韦尔股份有一定布局，但在性能上仍存在较大的提升空间。
基带方面，在海思业务受阻、 苹果回归高通基带后， 高通在全球基带市场的占比基本呈现一家独大的格局 ，尤其在5G基带市场份额超过70%。
整体而言，随着以苹果、三星为代表的手机巨头厂商不断加强自研力度，未来国外头部厂商重心将逐渐转向国内终端品牌厂商。从终端市场来看，以智能手机为代表的终端产品国产厂商占据了一定市场份额， 这对于国产供应链厂商而言既是机遇也是巨大挑战 。
其次，对于国内手机厂商而言，苹果、华为的成功已证明了“得芯者得天下”，小米、OV乃至于联想等电脑、手机领域终端公司都企图走自研芯片这一条路，未来国内芯片产业有望“百花齐放”。当然，芯八哥 《“为芯”三年五百亿，下一个海思or小米？》 曾盘点过造芯之路的难度，笔者认为短期内，国内终端厂商或许会以投资、参股等战略合作方式进行布局，叠加贸易战因素，国内相关供应链厂商或将从中获取较大利好。
最后，对于国内芯片供应商而已， 一味的依赖于巨头， 如果没有培养自己核心技术意识，“寄人篱下”的被动命运最终将“反噬”自身 。前车之鉴中：英国GPU设计商Imagination“重组卖身”、国内欧菲光“元气大伤”、台湾触控屏幕生产商胜华 科技 破产清算。后事之师有：高通技术傍身“不动如山”、欣旺达多元化发展“重整旗鼓”。
当前，时代的巨浪时刻在“翻涌”，PC和移动芯片“巨头+巨头”模式已然走远，IoT和智能 汽车 时代的碎片化和强应用驱动下， 科技 巨头“造芯” 正“吞噬”上下游的一切。对于供应链厂商而言，没有自身核心竞争力， 居安思危，覆灭也许就在顷刻之间。
#曝台积电得苹果所有5G射频芯片订单# #苹果# #芯片#
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）