器件厂商可以分为两大类:一类是传统的离散器件,另一类是系统厂商。

最近这几年里最风光的当属系统产品厂商,最典型的就是Qualcomm,同类型的还有MTK、展讯、海思以及快要挂掉的Marvell等等,他们是跟随着智能手机大潮而赚钱的。
系统厂商的长处往往在于软件、算法,硬件水平参差不齐。这里我们想单独提一下Qualcomm,因为它家是唯一一个拥有totalsolution的系统厂商——AP+Modem+TRx+FEM。它家的FEM是外来技术(其实GPU也是外来技术,当年是在ATI拆分的时候收购了它的移动GPU部门),但是其他的都是自家祖传功夫。应该说Qualcomm在模拟/射频技术上并没有什么超前的黑科技,技术本身也是扎实而不高超——如果仔细看他们的架构以及技术,可以说都不是很高级或者精巧的,但是Qualcomm就是这样一个公司,它擅长用成熟技术+笨办法实现有效功能。
这是我有一次在美国跟以前Qualcomm还有Nvidia的同事吃饭的时候,大家调侃之间说到的,在这一点上我们的看法是统一的。可以说Qualcomm在技术应用方面是超过其他厂商的,所以用户会觉得虽然看上去没什么太高级的东西(这里的“用户”指的是像我们这样应用他们芯片组的人,而不是听着“枭龙”两字就跟着某粗粮一起发烧的终端用户),但是功能很全,而且都是你想要用的。而另一方面它的很多技术实现都显得粗笨,看上去应该不是最优化的方式,但是回头看来却是在现有技术基础上实现最稳健的方案。

应该说美国公司是很善于开辟第二战场的,譬如Qualcomm就开始投身IoT(物联网),Nvidia开始做Grid(网格计算)和游戏机(那个尽是噱头的Shield居然还带了一个散热风扇——大哥,你家的Tegra可是要用到手机里的,这里装个散热风扇是要自己打脸的节奏么)。但是我所看到的是,它们在这些领域的进展依然乏善可陈,一方面是由于行业未兴(如IoT)或者行业饱和(如游戏机),另一方面也是因为毕竟进入的都不是它们最擅长的主业。
系统厂商的行情很大程度上是由现有产品的极限决定的:手持设备有限的尺寸,使得供电和散热成为无法逾越的天堑。另一方面“主频大战”的不断升级使得芯片规模越来越大,主频越来越高,功耗越来越如脱缰之马。
上一次“主频大战”是在Intel与AMD之间展开,两者不停在主频升级上较劲,直到Intel出了那个堪称核弹(可惜指的是功率,不是性能)的奔腾4。吃了亏的Intel这才发现拼主频是共亡之道,于是洗心革面做出迅驰系列,然后——然后我们就发现AMD到如今成了个玩偶了(有谚云:i3战A8,i5秒全家,i7轰成渣)。但是它们拼的,毕竟是可以插电的台式机CPU,而不是靠着可怜兮兮的一小块电池续航的手机。
Qualcomm当年人称“坑完队友坑自己”的枭龙810系列,就是用的ARM的64位A57和A53——这两个都是ARM设计出来主打服务器市场、也就是拼性能抛弃功耗的产品,结果就是造出了一堆核弹。
之前我们研究电池的时候,更多的从实用性的角度来研究,譬如寻找更低放电电压的材料(这样需要我们的器件工作电压更低,譬如通常用4.2V的PA要能在更低的电压下工作),但是如同隔靴搔痒。也许真正的革命性进化,需要发现新的材料,更大的储能密度(当然还需要足够安全,谁都不愿意手里拿着个炸弹)。
研究基础科学的诸君,就拜托各位了!
传统的离散器件厂商,这些年来从大趋势上看是在萎缩的,各种收购合并此起彼伏。其实,它们的瓶颈也是技术。
放大器
譬如说放大器,市场上能做放大器的厂商很多,但是基本上都是两类:对性能要求高的用化合物半导体(譬如攻城狮们喜闻乐见的GaAs),对性能要求不高的用硅工艺(典型的如CMOS)。
但是做到一定程度的时候,我们发现,无论是化合物半导体,还是硅工艺,都很难再进一步。
我们做器件,无非往两个方向发展:要不性能爆棚,要不价钱掉底。
更贵的GaAs的高频性能不错,但是功率密度无法更加提高,效率也没有根本性的进化。最便宜的CMOS技术,则高频性能不行,功率密度也低。之前有一群厂商想用CMOS革GaAs的命(譬如Qualcomm的QPA),但是现在基本上都没声音了。
基站上的放大器,小功率的一般叫gain block,多是GaAs工艺,大功率的就靠LDMOS。LDMOS也有类似的问题:工作频率受限。当然LDMOS有个极大的优势是——皮实,相比脆弱的化合物半导体放大器,Si基的LDMOS放大器可谓身经百炼,在我的记忆里除非自激,别的方法还真烧不掉它。
下一代射频放大器,大家的期望就在GaN上。之前我写过一篇评论建广资本收购NXP射频半导体部门的文章,其中就强调GaN技术一定是这笔收购中最有价值的部分。
GaN击穿电压高,工频高,而且功率密度高。有这三高,成为皇冠上的明珠就有了天然优势。而如今GaN的大规模商用似乎依然遥不可及,这与我们的市场也是有关的:市场的趋于饱和(无论通信系统设备还是移动终端),使得技术革命的需求降低,在看不到更大市场需求的情况下,厂商们宁可维持现有利润——这就跟当年爱立信坚持GSM不动摇,慢慢吞吞上3G的理由一样,现有产品线依然赚钱,凭什么要革自己的命?
那就只有等它们不得不“自己革自己的命”的那一天到来吧。
无源器件
无源器件,做的最好的分两派:靠工艺取胜的日本厂商和靠技术取胜的美国厂商。
日本厂商的SAW filter横行天下已经很多年,当年Murata愣是用SAW工艺做出了B41那个带宽巨大还要求变态的带外抑制的BPF。
但是大洋彼岸,Avago就另辟蹊径,用独门FBAR技术的高Q值把它给做出来了。
我得说,日本的技术一贯以渐进式发展,模仿以及超越都是相当了不起。但是轮到创新,就有点力不从心。这种现象在射频器件上也体现的非常明显。十年前富士通、住友半导体的RF放大器产品还很有市场,但是如今就只有日本厂商自己在用了,几年之间就被美国竞争对手甩下一个身位。
无源器件也是这样的场景:SAW filter发展了多少年,日本厂商逐渐把美国厂商挤出市场,但是冷不丁美国人做出FBAR来,在集成度要求越来越高的今天迅速的把当年丢掉的市场吃回去了。
也许器件技术上真正的进步,FBAR算的一个,如果要整个产业面貌一新,我们需要更多FBAR出现。
二是技术,意味着我们是不是有能力提供革命性的产品使得人们愿意用它来替代老产品。
对于前者,我们只能寄希望于“历史潮流”;对于后者,诸位从业攻城狮们,我们应该把它作为自己努力的方向,不是么?