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天下大势,分久必合,合久必分
   五年前我们翻开供应商名录,在手机RF Front-End这一页上,还可以看到很多响亮的名字:美国的RFMD、Avago、Skyworks、TriQuint,日本的Murata、Renesas、TDK、Taiyo Yuden、Panasonic以及欧洲的EPCOS。
如今还剩下多少?
   RFMD与Triquint合并为Qorvo,Renesas将RF PA卖给Murata,TDK收购EPCOS。。。目测这样的趋势还将进行下去。也许有人会说:如今合并收购已成潮流,诸如Intel收购Altera、WD收购SanDisk,无非抱团取暖,所以以上这些并不足为奇。但是如果我们看到与之同时发生的智能手机大爆发——在这样足另业绩暴涨的行情之下,如果把这些厂商的合并和收购看作“抱团取暖”的话,貌似不合情理。
   RF技术曾经因为技术门槛高企而被称作“黑魔法”,所以我想说的是,这个行业发展至今,所有的变化都离不开两个字:技术。
   那么我们就从技术潮流的角度来探讨一下以上这些合并和收购的本质。
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有源&无源
   欲解今生,先知往世,我们先来看一看这些曾经璀璨的明星们在合并收购之前的故事。
   射频器件从大分类上,分为有源器件(Active Component)和无源器件(Passive Component)两类,正是这两类器件搭建了手机RF Front-End的架构:有源器件主要包括功放(PA)和开关(Switch),无源器件主要有滤波器(Filter)和双工器/多工器(Duplexer/Diplexer, Multiplexer),以下我用Filter泛指各种频率选择性无源器件。基本上手机RF Front-End供应商都至少有其中一种技术,或者两者都有。
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“往世”
   下面是合并收购大潮发生之前的“往世”:
   Avago:脱胎于HP以及后来的安捷伦半导体,如今资本市场上的明星,它家传统强项是PA(顺便提一句,基站上的LNA也是它家最强,635P8用了多少年,还是LTE基站前级LNA的首选之一),但是它家现在有另一个杀手锏就是FBAR滤波器——这种技术可以做出很高Q值的滤波器。
   Skyworks:前身是Alpha(Alpha最有名的就是Pin二极管,以前用来搭大功率开关的首选),传统PA厂商。
   RFMD:当年Nokia最大的RF合作伙伴,拥有世界上算得上最全面的PA和Switch产品线。
   TriQuint:Infrastructure产品线也很强大,在手机射频上有PA和BAW滤波器(因为FBAR专利的事情跟Avago干过一仗,所以现在统统叫BAW)。
   Murata:拥有最全面的SAW产品线,同时经营Switch。
   Renesas:有着日本半导体厂商“啥都干”的优良传统,手机上主攻PA。
   TDK:估计大家印象最深的应该是它家的磁带。。。手机产品集中于SAW。
   EPCOS:西门子半导体的血脉,SAW产品为主。
   Yaiyo Yuden:“太阳诱电”(“诱电体”就是日语中“铁氧体”的意思),SAW产品为主。
我们看到这里明显有个分野:美国厂商以有源器件(尤其是PA)为主,日本厂商主攻无源器件(SAW是拳头产品)。
“今生”
   而合并收购潮之后的“今生”又是如何?
   Avago依然是Avago,但是通过收购Broadcom达到了控制整个系统链路产品线的能力。这是个很神奇的公司,打算以后专门撰文研究。
   Skyworks + Panasonic(合资公司):PA+Filter,Skyworks终于补上了它一直以来的短板——Filter。
   Qorvo = RFMD + TriQuint:从此Qorvo也成为一个拥有全面有源和无源器件产品线的公司。
   Murata + Renesas PA:大概在2010年前后,Nokia剥离它的Wireless Modem部门(主要位于天寒地冻的Oulu——想象一下3月底零下30度的气温,我在那里差点被冻僵),Renesas接手(第一步错),同时Renesas将PA部门卖给Murata(继续犯错);最终Murata也拥有了全面的RF Front-End产品线,但是Renesas后来不得不再次贱卖Wireless Modem部门(Broadcom接盘,最后还是不得不解散了事),从此退出手机射频行业。
   TDK + EPCOS:合并收购中唯一的“合并同类项”,主营业务还是Filter(这是另一个反面教材,君不见两个大家伙貌合神离,产品线上TDK还是姓T、EPCOS还是姓E,结果是一加一小于二)。
“哥斯拉”
   从此地球上诞生了四个拥有RF Front-End整合能力的“大家伙”:Avago,Skyworks,Qorvo和Murata。它们共同的特点是有全面的有源和无源器件产品线,完全可以做出一套全部基于自家产品的RF Front-End解决方案。
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PAD:射频新宠
   问题:“哥斯拉”们想干什么?
   回答:PAD (也有叫PAiD的,它既不是iPad也不是Kindle Fire,全名是Power Amplifier and Duplexer Module)
   所谓PAD,就是将PA和Filter(包括双工/多工/滤波器)甚至Switch集成在模块中。
   要讲PAD,我们想先谈谈一种上古孑遗(夸张了一点,其实现在还有很多有研发能力且讲究成本的公司喜欢用它):FEMiD (Front-End Module with Integrated Duplexer)。FEMiD曾经是日本Filter供应商给各大手机公司主要的定制产品,特点是将Filter组(覆盖大部分频段)与ASM (Antenna Switch Module)集成在同一个模块中。
   对半导体供应商而言,从研发上来说,PAD中PA+Filter的“大功率+无源器件”组合比FEMiD中Filter+Switch的“无源器件+小功率”组合更难,主要缘于PA需要复杂的输出匹配(尤其是体积受限的“螺丝壳里做道场”场景下),以及需要考虑PA的热耗对Filter这种温度敏感器件的影响。
   但是反过来说,对手机厂商而言,PAD显然优于FEMiD:
   第一:研发难度低。干这行的都知道,PA(尤其是MMMB PA)输出匹配不好做,往往对着loadpull图研究来研究去还是照顾不周全。如今国产厂商里,别说有自己做loadpull的设备,有的连综测仪都只有一台;对于射频性能也是能过认证就行,最好三个月出一款产品开卖——掉话率另说。在这种情形下,匹配简单、“即插即用”的PAD显然更好用。
   第二:PCB优化简单,占用面积小。由于PAD将多数匹配内置,所以输出匹配相对纯PA简单很多,需要的匹配级数少,电路简单。
我没有研究过两者的成本,按照一般的技术理解,PAD+ASM的解决方案应该比PA+FEMiD更贵——当然,半导体产品的成本基本上取决于出货量,如果有大厂商巨量应用PAD,那么它的成本就会占优。另一方面,PAD方案对手机射频工程师的水平要求更低,对于厂商而言这不啻于是降低人力成本的一大利好。
显然半导体供应商们已经意识到PAD将成为未来手机RF Front-End的主流解决方案,在这一逻辑之下,拥有自主的PA+Filter方案就是不二之选——君不见当年三星卡HTC的脖子,直接让火腿肠拿不到AMOLED的货;同样的,PA供应商想要卖PAD,就不能让别人有断了它Filter货源的机会。
   “哥斯拉”们就是在这样的背景下出现的,半导体供应商们合纵连横,搭台唱戏都来造PAD。从大趋势上,手机射频研发进一步向半导体厂商转移,手机厂商(除了有能力深度定制的)的研发越来越简化和模块化——从研发人员构成来说,这可以解释为什么手机射频工程师人数越来越多(因为厂商越来越多,尤其“中国制造”)、但是资深工程师越来越少(短平快的搭积木模式和turnkey的推广)。
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   RF Front-End合并潮到如今基本告一段落——因为世界上已经几乎找不到只有独立PA产品线的手机射频半导体厂商,他们都已经成了“哥斯拉”。这并不是一场“抱团取暖”的自救,但是暗流涌动之下,我们也许在不知不觉中已经站在下一场寡头战争的前夕。
       猪头是头猪:80年代人,射频攻城狮,闲时爱好码字儿,喜欢即兴发挥,也擅命题作文。现为FindRF特约专栏作者,自己也经营着一个低产微信公众号“猪头是头猪”(没错,正着念倒着念是一样的),公众号ID:Huey-Dewey-Louie(没错,就是唐老鸭的那三个侄子)。
       

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