通信芯片业一股新潮流，高通大变身！ - 全文

最近通信芯片业有一个很大的变化，可能并没有引起大家的重视，这就是高通在马上要上市的骁龙660/630平台中采用了全套自己的射频前端器件（RFFE），包括自己品牌的高、中、低频射频PA模块（GaAs工艺），它将第一次在骁龙平台上被采用；还包括滤波器、双工器/四工器等、RF开关等器件等，来自与日本TDK的合资公司；加上之前已在骁龙800系列中使用的与自家平台配合的包络追踪芯片、TruSinnal天线信号增强芯片等等。这样，手机中的射频前端全套RF器件都自供了，高通要干啥？ 他为什么要这样做？ 会给产业界带来什么影响？

“这是为了给大家提供更好的系统化集成方案。”Qualcomm产品市场资深经理王健在前不久小型的交流会上这样解释道。当然，大家都明白这是高通的官方说法，他为什么这样做，后面昌旭会和大家来分析一下。

所谓的射频前端（RFFE），就是从收发器到天线之间所有的器件。其中包括几个必要器件：发射链路的PA、双工器，以及天线开关；接收链路一边则有滤波器、开关和低噪声放大器等。除此之外，还有做主辅天线切换的开关、天线调谐器、包络追踪芯片（ET）等。传统上，这些器件中的绝大部分（除ET）都由第三方公司提供，比如Skyworks、Qorvo、安华高等，国内有Vanchip、RDA、广州慧智、国民飞镶等，然而，现在，Qualcomm要自己玩整套射频前端方案。为什么呢？

王健解释，有些芯片，比如包络追踪芯片、TruSinal天线信号增强芯片等，必须与高通平台搭配才能实现最好的性能，因为要与MODEM之间协调完成工作。比如天线信号增强可以实现三部分的功能：解决死亡之握的分集天线切换、提升天线效率的天线调谐器、以及提升接收性能与下行速率的高阶分级接收器。

又比如未来的一个重要的应用场景——高功率用户设备（HPUE）也与包络跟踪技术（ET）紧密相关，HPUE在未来会是使用越来越广泛的应用场景，而ET必须与MODEM协调工作。所谓HPUE跟普通的用户设备相比，它的传导功率可以提升3db，比如普通的传导功率是23db，HPUE就要到26db。我们知道，在PA最大功率情况下，提升1db，PA的输出电流就会大很多，所以这时如果采用包络追踪技术，效果就会非常明显。另外，HPUE场景需要很大的PA输出功率，这对PA的设计带来非常大的挑战。Qualcomm的ET解决方案本身能够使PA工作在饱和状态下，PA的输出功率在增加了ET支持后还能够得到提高。这两方面对于HPUE都是有至关重要的作用。而ET是必须与高通的平台配合使用的。

那么，为什么要与日本TDK成立合资公司？王健分析，随着载波聚合（CA）复杂度的增加，3载波、4载波，甚至马上5载波的需求也会被提出来，将会需要越来越多的滤波器/双工器/四工器，甚至六工器。虽然六工器的需求国内手机厂商还没有提出，但是海外的手机公司已经在提这方面的需求，比如说需要做1+3+7的载波聚合，如果只用一根天线来做，这种情况就要用到六工器。“2015年平均每个手机50个滤波器，而我们预测2020年平均每个手机会有30-40个频段，需要100个滤波器，未来手机射频前端的增长需求主要来自于滤波器（多工器）。”他分析道。而TDK它的优势是滤波器产品很全面，包括SAW，BAW，温度补偿表面声波（TC-SAW），它全部都有。此外，它还有功率放大器，包括主流的GaAs工艺以及SoI工艺。

另外一方面，射频前端产品会向高度集成化的SiP模块（PAMiD）发展，而TDK可以提供这方面的生产能力。现在的PAMiD已经集成了天线开关、功率放大器、多工器与滤波器，而新的趋势是再将低噪放大器（LNA）也加进去，特别是马上需要的4X4 MIMO。目前高通的SiP射频模块都在TDK生产。当昌旭问到这种独家供货带来的供应链隐患时，高通美国方面的专家解释说，TDK也正在扩充产能，产能没有问题。

“面对如此复杂的射频前端技术，因为高通有自己的MODEM，所以提供系统的集成化的方案可以给客户带来更好的性能、更简易的设计。”王建说道。

全套RF前端都自玩了，高通要干啥？

但是，昌旭认为高通提供全套射频前端器件的主要原因，除了他们提到的与系统之间实现优化以外，还有几个：一是射频前端器件的种类越来越多，在手机中占的成本越来越贵，目前，一款3载波的全网通的旗舰机的射频前端成本已经超过10美元，而未来如上所说4载波甚至5载波，将会有更多的滤波器、更多的双工器/四工器/甚至六工器，如果再加上5G，射频前端所占的成本比重会越来越高，甚至会超过一款中端的基带SoC价格。

二是，重要的手机公司客户都在做自己的垂直整合，包括苹果、三星、华为、甚至小米，他们都要做自己的手机芯片，不再用高通的SoC，所以这个因素也迫使高通在手机芯片上垂直整合更多种类，以求在一台手机中占用更多的成本，也就是让单个手机贡献的价值更多，他们不仅自己做SoC，现在开始提供全套的射频前端器件，并且还开始提供自己的触控芯片，最新的骁龙660系列和630系列都可以提供自己的触控芯片，而手机的超声波指纹识别芯片他们已经提供了几年（超声指纹不是很成功，可能会尝试其它技术的指纹），并且，电源管理与快充芯片也会自己提供。

第三个原因是，确实手机射频器件越来越复杂，他们提供了全套的SoC+RF前端方案后，会给客户带来设计的减化。

当然，高通这种玩法会对产业链带来比较大的影响，对现有的射频前端合作伙伴（比如Skyworks、Qorvo、安华高/新博通，以及国内RF前端公司Vanchip等）、周边器件合作伙伴如触控指纹芯片厂商（FPC、新思、敦泰，汇顶等）、以及电源管理IC厂商，都会带来较大的压力。虽然王健表示，目前在高通平台的参考设计方案中，中并没有强制性的要求客户采用高通的全套射频前端器件，事实上，他们自己的PA目前只是搭配骁龙600系列采用，骁龙800系列仍是采用第三方的PA，但是，昌旭认为这是未来的方向：从推荐采用到必须采用，从中端平台到高端平台。几年以前，高通曾十分强烈的要求客户采用他们基于CMOS的RF前端，但并不成功。

这一次，高通采用了主流的GaAs工艺重新上阵，花了巨额的投入，还和TDK结盟，所以只能成功，不能失败。