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加快射频电子产业布局,迎接5G移动通信到来

分享大咖:杨磊 国博电子总经理


       实际上随着移动通讯、移动互联网从3G、4G到5G,包括大力发展物联网、云技术等,这两方面对无线的需求会越来越多,有无线地方就应该有射频集成电路,所以特别关注射频领域。

      

        这个是2015年统计的,到2014年底4G的全球应用情况,当时我们国家4G用量还只有8%。经过一年建设4G用量还是比较大的,2015年国家已经超过了4000亿,随着移动通讯、物联网的发展,特别是下面我们会走向4.5代、5代,这对无线传输提出越来越高的要求,产业链中如果无线跟不上,网络运行会有很大障碍。现在随着4.5代到5代的发展,对射频提出越来越高的要求,主要体现在四方面:高效率、高频率、大带宽、大频率。



       这是一代、二代、三代的情况,到4G和5G以后对射频集成电路要求最终体现在设计、工艺上面,最后体现在材料上面,所以左下角这个图大家可以看出,红色曲线表示第一代,以硅为基础,特性功率比较大,但是频率不太好,黄色目前主要以砷化镓为基础,频率特性上比第一代好很多,但功率上受局限。一代和二代都能够适应大容量、高输率传输。下面会关注三代半导体,三代半导体满足了上面提出的要求。



       整个移动通讯市场一个是机站类,一个是终端类。后期预测,我们将有七年市场复合年增长率将达到14%,5G通信模式和前面一二三四不一样,是一种新技术的应用。 2018年韩国冬奥会和2020年日本夏奥会都将演示5G商用,从全球来讲计划在2020年推进商用。



       细看设备集成电路的情况,刚才讲了在5G集成电路,三代半导体是最典型的应用特征,大概十年前欧美国家就开始研究、应用,前期主要应用在国防、军用上,这两年往移动通讯上转移,有代表性的是日本、美国的一些公司。这块是我们大的集成电路领域里国内占全球的市场规模,这里能看到,在材料、设计、制造和封装这四个领域,我们的设计和制造占比低,而集成电路总量非常大,所以我们要在设计和制造上做更多努力。国内状况目前在针对射频、5G应用方面用国家大基金进行了第三代半导体芯片制造线建设。


       中国电科集团55所在国内率先实现了Gan集成电路及功率器件的批量程序化应用,我们在5G在国内市场占有率大幅领先,中国电科集团在三代半导体和毫米波集成电路的技术水平方面与国外保持同步发展、具备竞争基础。目前致力于产业化能力的建设,在南京建设射频集成电路产业化基地,推进我国通信产业链的完善。在射频集成电路55所有一个垂直整合所,我们有设计平台、芯片加工设计线和微波射频测试封装线。战略定位以前只是关门做研究,服务于国防应用,随着国家的发展一定要加入整个国民经济主战场推动国家产业链的升级。



        目前我们的三代半导体是在适应上进行完整的模拟,通过三代半导体目前国际上还是在氮化镓还是在适运营,我们也在同步做这些事情。



       第五代移动通讯目标是把这些功能芯片进行再次SOC,多功能进行,我们提出的套片组成一个电路,发展趋势是把其形成SOC。我们研究所前期做的主要工作是在技术的研究、产品开发方面,下面要进行产业化,这块我们在和国家与当地政府进行多层面、多方面的沟通,把优势充分发挥出来,特别是针对5G,国家工信部司长专门到我们那做很细致的调研,同时产业化南京市主要领导到我们那去做很多次调研,对我们产业化整个发展规划非常支持。



      我们规划目标,是以三代半导体为核心,从材料、设计、芯片制造到封测的产业链体系要去建设。适应现在有材料基础,建设设计平台,芯片制造目标是6英寸的半导体产业链,封测技术是不同于传统的需要做一些新测试。希望通过这些工作加快射频电子产业布局,迎接5G移动通信到来。