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【编者按】2023年，半导体行业面临宏观经济和地缘政治等多重挑战。迎接2024年，《集微网》推出回顾展望系列，邀请行业代表企业总结过去一年的产业链发展、热点话题，并展望未来。通过这一系列，为半导体行业提供有深度的参考，助力企业更好地应对新的发展趋势。
本期企业视角来自：杭州地芯科技有限公司（以下简称：地芯科技）
模拟芯片作为连接现实与虚拟的桥梁，是半导体行业中的重要组成部分，由于产品迭代较慢、生命周期长，路径依赖特征不强，需要长期积累经验，模拟芯片产业发展超过50年，且下游应用场景纷繁复杂，难以形成垄断。2015年至今，模拟市场以TI为首，ADI凭借领先的信号链能力紧随其后，英飞凌、ST、NXP等公司各自在不同细分市场中拥有一席之地，形成稳定的“一超 N强”格局。
我国占据着全球36%的模拟芯片市场，是最大的消费市场，但目前的自给率仍然只有12%左右，处于较低水平。不过近年来本土模拟芯片厂商陆续崛起，部分高端产品领域甚至超过世界先进水平，国产替代迎来黄金窗口期。随着这些厂商的成长壮大，“做中国的TI、ADI”成为他们之中佼佼者的雄心壮志。“地芯科技将以射频收发芯片为‘锚点’、以ADI为目标，在广袤的半导体星球中寻求超越。”地芯科技CEO吴瑞砾在接受集微网采访时指出，“尽管2023年对所有半导体公司而言都是艰难的一年，但地芯科技的业绩仍取得了150%的增长，是收获的一年。”
行业寒冬，地芯科技逆势增长的秘诀
在无线通信系统中，通常包括基带、射频前端、射频收发机、天线四大部分，其中，射频收发芯片是无线电波和数字信号之间的“翻译官”，研发难度高，产业应用需求迫切，被称为5G通讯领域的“明珠”。随着5G时代到来，运营商加速5G基站建设，按照5年的建设周期计算，5G基站射频收发芯片每年市场空间将超过100亿元人民币，市场潜力巨大，然而国内基站侧的射频收发器芯片自给率几乎是0，市场几乎被国外公司垄断。
在此背景下，2018年杭州地芯科技有限公司成立，专注于研发无线通讯芯片和高性能射频集成电路。经过五年沉淀，目前形成无线通信收发机芯片、射频前端芯片和模拟信号链芯片三大产品线布局，产品应用遍及无线通信、工业电子及物联网等诸多领域，创下千万级批量出货的纪录。
“如果要用一个词来总结即将结束的2023年，那就是艰难。”吴瑞砾表示，2023年包含射频芯片领域在内的半导体行业整体处于下行状态，一二级市场遇冷，各类裁员、关停事件层出不穷，但是地芯科技仍呈现出顽强的逆势增长态势，甚至可以将地芯科技的2023年形容为一个收获之年。
首先，在产品层面，2022年底地芯科技量产国产射频宽带收发机芯片“地芯风行系列”，并完成客户首轮验证，今年重点进行了客户design-in导入工作，联合行业头部的多家主流设备商成功将GC080X用于4G/5G小基站、4G/5G直放站、4G/5G微分布等产品，完整经历了“方案设计-硬件电路设计-模块调试-模块高低温验证-整机系统调试-整机系统高低温验证-整机系统老化验证-外场试商用”整个过程，确保芯片性能满足设备指标要求，持续助力客户5G产品的规模化应用和商业化成功。
在另外两条产品线上，射频前端领域，2023年五月地芯发布了完全自主创新、基于CMOS工艺的支持4G的线性CMOS PA——地芯云腾GC0643，可应用于3G/4G手持设备（包括手机及其他手持移动终端）以及Cat.1物联网设备，支持多频段多制式应用，还可支持可编程MIPI控制。同时，地芯科技还打造了完全自主创新的射频前端芯片技术平台“地芯云腾”，基于CMOS工艺路线全新多模多频PA设计思路，以创新的线性化电路设计，成功打造低功耗、低成本、高集成度、高可靠性线性CMOS PA，为其进入主流射频前端市场撬开“窗口”。模拟信号链领域，自研的高速ADC产品已在客户端完成了收敛，目前还需进一步打磨，并完成α客户导入，预计2024年开始实现营收。
其次，在公司发展方面，尽管当前半导体行业投融资遇冷，在资本“寒冬”中地芯科技仍成功完成近亿元人民币B轮融资，资金用于新产品研发投入、市场推广和团队建设等方面，也将进一步提升地芯科技的产品竞争力和品牌价值。
据吴瑞砾透露，今年以来地芯科技员工数量增长了10%左右，在当前行业普遍进行裁员的情况下团队能够保持扩增更显难能可贵。“2023年时值地芯科技成立五年的承上启下阶段，随着无线通信收发机领域的布局开始显现成效，使得公司在如今风云变幻的市场环境中具备了极强的抗风险能力，并从研发筑基逐步转入‘开疆拓土’阶段，相信很快会出现指数型增长。”他强调，“实际上随着风行系列在小基站、直放站、对讲设备等专网应用上已开始实现营收，同时地芯云腾平台也已迅速在物联网、电表、智能家居、玩具等领域已收获不少客户，实现kk级批量出货，成为营收增长的强心针。这些市场成绩都帮助地芯23年营收实现了150%的逆势增长。 ”
随着5G商用规模化建设的加快，对于物联网中的中高速场景产品而言，5G终端产品面临着成本高、功耗大、设计复杂等问题，这些问题越来越突出，给5G应用的规模化发展带来了挑战。在这个时候，5G RedCap应运而生。它通过精简终端天线数和收发带宽，降低调制阶数等方式，解决了5G应用的成本难题，助推5G深入地融入数字化转型浪潮。
吴瑞砾预测，5G RedCap在23年成为行业关注的新兴技术，不过真正的市场爆发应该在2024年。“随着5G RedCap产业生态建设不断提速，相关芯片模组的成本也有望大幅下降，应用将扩展到更多业务领域。”他指出，“不过RedCap应用场景不一样，需要在软件配置上进行算法优化。地芯也在这一领域进行了较大的研发投入，基本进入收尾阶段，就等24年市场迎来起飞。”
“去年最大的成就，一方面是成功融资，使公司各项工作能够继续开展，解决了眼下的生存问题；另一方面是新产品能够被更多客户接受并成功导入，产品的落地和市场的拓展则为公司长远发展奠定了坚实的基础。”吴瑞砾总结道，“我们目标今年进一步实现200%的增长。”
目标ADI！从模拟射频的探索者到引路人
纵观全球模拟射频芯片市场，Qorvo、Skyworks、Broadcom等射频巨头包揽大部分市场份额，我国射频领域看似强大，但国产化率严重偏低。吴瑞砾表示，这些年来，模拟射频芯片低端领域的国产化率已有极大改善，增速非常快；但高端领域的国产化率还比较低，需要一步一个脚印地攻关。
“地芯科技创立之初选择收发机芯片这个赛道的挑战极高，由于带宽和频宽都很宽，对射频收发机带来了热耗、低效、频段冲突等多项技术挑战。相比基带和射频前端而言，更加冷门且不为人所知，但正是因为它的不被熟知，说明这一领域有着极高的替代空间和市场价值。”他强调，“超宽带射频收发机芯片是应用在基站系统中的重要芯片。不同于我们以往工作时做的应用在手机里的芯片，这种芯片偏向于工业基建，国产替代的战略意义更大。”
地芯风行系列的推出，成功打破了国际产品对中国市场多年以来的垄断局面，实现了5G射频收发机芯片全国产化。据悉，接下来风行系列芯片将继续迭代，在集成更多功能，在频宽、带宽和收发数上进一步拓展，并在架构上进一步演进。比如，带宽继续提升至少达到200M；在收发数方面，目前该系列的第一代产品已经实现2T2R，后续会迭代至4T4R，甚至8T8R的水平等等。
Verified Market Research数据显示，射频收发芯片将从2021年的122亿美元增长至2030年的365.7亿美元，年复合增长率达到11.6%。吴瑞砾相信，随着车联网、工业物联网、卫星通信等更多新兴应用不断出现，收发机相关芯片市场仍会不断扩张。例如卫星通信应用，分为高、中、低轨道卫星通信，以及C、KU、KA、V等不同频段资源。“根据不同的应用，对应的射频收发芯片需求不同。在这一领域，地芯科技的长期规划是形成全频段覆盖的产品规格，助力国内卫星互联网的发展。”
随着地芯科技在收发机芯片、射频前端领域的相继突破，在高端模拟射频芯片领域朝着全品类、多系列的目标不断迈进，中国的小ADI”成为地芯团队矢志不渝的追求。“国内企业在射频领域与国外领先厂商的技术差距越来越小，但仍然需要在研发投入、终端应用方面持续发力，并且产品的稳定性一定是需要通过大规模的出货、与客户的沟通迭代才能变得更强，这一方面还有所欠缺，仍需努力才能推动中国半导体产业不断成熟。艰难的阵痛期是不可避免的。地芯的优势在于我们一直立足于高端模拟产品领域，在国内竞争壁垒高，价值量也更高。”吴瑞砾指出，“ADI公司作为模拟芯片巨头，其发展历程值得我们借鉴，更是无形的激励。”
他解释，地芯科技将一如既往地瞄准“精品”进行研发，即门槛高、价值高、小而美的产品。为实现这一目标，未来将从以下几个维度来发力。首先，夯实现有产品线，稳步提升营收规模；其次以4~5条产品线来支撑公司走向公开资本市场，再借助资本力量进一步拓展产品线；最后在人才体现建设方面，在引进海外“大牛”级模拟人才的同时，吸收优秀的毕业生进行培养，并与多所国内高校成立芯片研发联合实验室。
5G时代的到来和地缘政治加剧的影响，带动过去几年诸多企业投身模拟射频芯片领域，以期改变以往射频芯片市场被海外大厂垄断的尴尬局面，走出一条“国产替代”之路。五年来，地芯在模拟射频赛道逐渐从一个“探索者”成长为“引路人”，未来，地芯科技将以进取之志，脚踏实“地”，开拓创“芯”，持续升级产品能力，在5G、物联网、工业互联网等领域创造更大价值！
