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    [導讀]在EDI CON2019上,21ic專訪了MACOM的無線產品中心資深總監成鋼 (Echo Cheng)和射頻和微波解決方案銷售總監孟愛國 (Michael Meng)。兩位對于5G產品形態、市場和更多GaN藍海機遇進行了講解。

    “如果2019年5G的預商用布站可以開始,一切比較順利。那么在接下來的2020、2021、2022年將會是5G器件急劇爆發的一個年份。那么我們可以預計,隨著5G的起量,我們MACOM射頻微波業務的增長也會非常迅速。”這是21ic的記者在EDI CON上采訪MACOM射頻和微波解決方案銷售總監孟愛國 (Michael Meng)時他所提及到的。誠然,5G將會成為射頻微波器件增長的巨大機遇,不少射頻器件廠商都已經摩拳擦掌。MACOM也在生產、設計等環節都做好了全面的準備。但在當日的交流中,MACOM的無線產品中心資深總監成鋼 (Echo Cheng)先生又介紹了一些全新的機遇,在5G冰山之下,其實可能蘊藏著更為大的GaN器件的應用市場。如果你也并未覺察到,不妨跟隨本文一起來了解一下!

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    圖:MACOM在EDI CON的展位。最左:MACOM射頻和微波解決方案銷售總監孟愛國 (Michael Meng);最右:ACOM的無線產品中心資深總監成鋼 (Echo Cheng)

    5G商用在即,MACOM已經Ready

    MACOM為何對于5G的商用之后射頻器件市場非常有信心,首先離不開其公司的技術積累。據Michael介紹,MACOM有著比較悠久的射頻微波的產品經驗,之前的毫米波的產品在20到40G的頻段,正好與現在的5G的頻段是重合的。所以原來的很多產品和技術都可以快速地復制到5G微波頻段范圍內。對于MACOM來講,在5G射頻器件這一方面有著現成的技術積累。從GaN的PA,到射頻接收的器件,再包括毫米波頻段的器件,MACOM都有相關研發產品,并且配合著終端運營商的節奏,發布相應的新產品。

    上面說得是技術積累,在產品生產方面,MACOM也下足了功夫。如果5G商用一旦普及開,那么這個量是巨大的,MACOM尋找到了優秀的合作伙伴來代工生產相關的器件。據Echo介紹,MACOM與ST的Fab展開了緊密的合作,目前工藝已經完成。ST的工廠可以穩定地復現MACOM在傳統Fab廠里面的性能。產能方面,MACOM的CEO也和ST的高層達成了一致的協議——ST會保證MACOM在6寸晶圓上有一個穩定的供應;然后基于以后5G市場規模的一個變化,ST也會將8寸晶圓按照時間計劃投入到產能的儲備中。ST與MACOM對于5G市場的戰略上是一致的,而且ST的投入應該是遠遠大于MACOM的。

    在設計能力方面,MACOM也有著普通廠商沒有的優勢。MACOM是唯一一家將Massive-MIMO的設計能力和設計任務安排在中國的廠商。其實從全球來看,中國在5G方面有著領頭羊的作用,最早期的客戶和最大量的客戶都集中在中國,將設計中心放在中國,可以快速地了解客戶的需求,將其轉換為設計。實際上國內第一批供貨的5G基站也是由MACOM的上海團隊做出來的,用很短的時間就完成了一個設計,在中國移動那邊的驗證也沒有出現任何的問題。據Echo介紹,上海無線設計中心的投入還會繼續增加,尤其是在硬件射頻等方面,在未來的兩年將會有一個很顯著的提升。本土的設計能力的成長也非常地快速,完全不遜于外國設計團隊。而且由于得天獨厚的優勢,本土團隊將應用和設計結合的更為緊密。設計團隊和應用團隊都在一起工作,所以對產品反饋的回路也非常短。而且本土團隊在設計的時候也考慮到了轉產的問題,讓產品在到達生產線上的時候能夠容易生產也是其考慮的關鍵。本土團隊包括產品工程師、可靠性工程師、質量工程師等不同的職位的設置,這與其它廠商是不同的。

    Small Cell和手機PA或可成為GaN應用藍海

    在此次EDI CON的采訪中,Echo還介紹了一些全新的機遇。相比起5G上面的應用,這些機遇可能還未被察覺到,但是從Echo的分析來看,確實是蘊含著巨大的潛力。

    首先就是在Small Cell這個應用上,傳統的小基站大家理解的是像砷化鎵這種手機功率差不多的產品,功率只需要半瓦或者1/4瓦可能就夠了。但是到了5G之后,隨著本身頻率的擴充(從原來的2.1/2.7~現在的3.5/4.9G),由于電波的傳播特性,所以基站的覆蓋范圍就會縮小,這并不是運營商希望看到的事情。所以這就以為這需要基站的發射功率提高,才可以達到和原來相同的覆蓋范圍。峰值輸出功率需要達到10~15W,小基站的功率等級要達到1W,而這已經是砷化鎵器件的極限。砷化鎵在熱效率、功率能力和功率容量方面實際都達不到這樣的水準。但是對于像MACOM這種原來做宏站的廠商來說,將功率做小相對來說是一件容易的事情。MACOM目前給Massive-MIMO發貨的器件基本都是5W的量級,最早發貨的Massive-MIMO的產品是1W的量級。所以這種Small Cell對于MACOM這種傳統做宏站的器件廠商來說是一個全新的機遇,也只有MACOM這樣廠商才適合去做這樣的事情。未來室內覆蓋和熱點覆蓋將會越來越多,這種Small Cell的需求會隨著5G的商用迎來一個爆發性的增長。這種產品型態正是由5G催生出來的一個全新的藍海市場,對于MACOM等廠商而言有著巨大的機會。Echo表示這將會未來去考慮的一個產品形態和方向。

    另外,在手機PA上,Echo表示或許也會有新的可能。因為在手機PA上,遇到的問題與5G時代的Small Cell的問題是基本一致的。現在手機差不多是4個模塊來覆蓋4個頻段的需求(但是需要5個Die,因為有些頻段需要一個模塊里面的兩個器件去覆蓋),這就是傳統的Sub-3G的手機里面的PA的情況。但是現在我們要談的是Sub-6G的手機,這就意味著很多的新頻段會擴展出來,所以PA的數量也會翻倍增加。作為手機廠商而言,手機的形態需要越來越小,越來越輕薄,至少不能比現在的手機更大。所以如何將其PA數量盡可能的減少,就需要用到寬帶器件的方案來取代砷化鎵器件轉Die覆蓋的方案。試想如果能夠將7~10個PA減少到3~5個PA,那么這對于手機形態的影響是巨大的。我們可以想的更多一些,現在的手機只需要一路收發,但未來5G時代,其實未來手機上也可以有MIMO陣列,可以使用2X2或者4X4的形式來布設,這種就會增加手機的體積,所以這也是GaN這種器件來發揮自己的優勢——功率密度高、尺寸小、效率高和頻段寬。所有的這些特性都非常地合適5G手機PA和MIMO的應用需求。

    對于器件成本方面,Echo也做了補充。相信有了ST的介入,借助其這種主流的CMOS的產品能力,配合MACOM純硅基GaN的設計,當GaN能夠達到民用級的發貨規模后,將會打開很多很多的應用新場景。

     

    Echo表示,經過了基站市場的培育,有了這個市場規模之后,下一步可以順理成章地將這樣的GaN產品、這樣的一個生產規模、這樣的一個好的技術應用到民用市場。這將會是一個碾壓性的技術,如果想要手機性能達到另外一個層次,需要考慮一些更好的設計方案,這將會是一個思路。

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