WiFi 6 智慧手機與無線分享雙頭並進

 無線連接技術和射頻晶片技術是個快速變化和升級的行業. 升級的方向始終從量價齊升的角度利好全球射頻廠商. WiFi6 與 5G 滲透率的齊同走高, 會給 IDM 模式海外巨頭帶來產能壓力, 賦予利用第三方代工資源的 Fabless 中國企業國產替代良機.

根據 TSR統計 WiFi 晶片 2020 年受到疫情影響,  出貨量略有下滑, 預計出貨量約為 32.9 億顆, 2021 年後重歸成長. 同時從下游應用場景來看, WiFi 晶片出貨量基本跟下游場景的出貨量正相關, 即手機, 平板, 筆電, 路由器 (應為閘道器) 為主要的應用場景.

WiFi 無線連接方式是智慧手機在室內場景最核心的無線連接方式, WiFi 晶片是智慧手機的標配晶片. 根據TSR預測, 預計2021-2023 年搭配 WiFi6 通訊方式 (802.11ax Dual Band) 的智慧手機出貨量高達 4.77, 5.03, 和 5.90億部, 約占同期智慧手機出貨量的 31.8%, 32.8% 和 38.3%.

在 WiFi4 時代中 (僅 2.4GHz頻段), PA  和 LNA  主要採用 CMOS 工藝設計, 直接集成在 WiFi 的收發機晶片電路當中, 因此 2.4GHz 頻段不需要外置的電路. 來到 WiFi5 時代, 由於高頻的 5GHz 信號衰減較高, 因此往往外掛 FEM 電路來提高發射的信號增益, 保證遠距離通信的效率.

路由器中的核心無線連接晶片組成包括 Tx/Rx 收發機晶片, 射頻前端晶片, 伴隨著 WiFi6 對於發射功率以及線性度性能指標要求更高, WiFi-FEM 單價呈現翻倍式提升, 同時伴隨著多天線 MIMO 的應用, 單路由器使用的 WiFi-FEM 用量也提升顯著.

路由器 (應為閘道器和無線分享器) 是家庭, 工作和工業場景最核心最基本的網路設備, 正如沒有 5G 基站建設基礎, 配置 5G 晶片的智慧手機無法進行 5G 通信一樣, 路由器的通訊方式的升級是手機 WiFi 可以實現更高網速的基礎.

根據TSR預測, 預計 2021-2023 年搭配 WiFi6 通訊方式 (802.11ax Dual Band) 的路由器出貨量高達 0.54, 0.80 和 1.07 億部, 約占同期路由器出貨量的 35.5%, 51.6%, 67.5%. 路由器市場的整體出貨量較小, 但是滲透率將遠高於搭載 Wifi6 的智慧手機,  

WiFi-FEM 的設計核心主要為 PA 和 LNA, 行業早期主要玩家以 Skyworks 和 Qorvo 等海外主流射頻前端設計企業為主, 預計市占率在 40-50% 與 30-40%之間. 中國路由器客戶, 運營商客戶對非美供應商採取積極態度, 立積在中國路由器客戶拓展順利, 預計全球市占率在 15%左右.

射頻前端晶片不同於數位晶片以及類比晶片, 其工藝制程的使用較為特殊以及分散, 不同射頻晶片所需要的設計和代工制程不同. 因此對於射頻前端晶片廠商需要具備多種工藝代工資源, 以保證自身產品性能驗證通過後在客戶端實現穩定的供給.

立積為專注於 WiFi 應用場景的射頻前端晶片以及模組器件研發的晶片廠商, 公司已經完成了 WiFi5, WiFi6 以及 WiFi6E 標準的全套解決方案. 細分下游應用場景當中無線路由器是公司所提供的重要子品類, 2020 年營收占比約 93%.

從產品形式來看, 立積主流的產品形式以 FEM 產品為主, 即集成功率放大器, 射頻開關和低噪聲放大器的模組產品,   20Q4 年營收占比  WiFi 94%, LTE 4%, FM小於 1%, 無線影音產品與其他近 2% . Wifi 中又以 FEM 佔 69%, SW 占 21%,  PA 4% 與 LNA 小於 1%.

立積與海外廠商重要的差異化體現在在對成本要求敏感的場景中, 會使用 SiGe 工藝來進行 PA 設計, 同時 SiGe 為矽基工藝可以跟 CMOS 控制電路, 類比電路等集成在一起, 可以降低封裝成本, 而海外廠商則更注重高功率 GaAs 工藝的耕耘.