CMOS射頻前端未來四年增長100倍會實現(xiàn)嗎？

做WiFi芯片廠商的國內(nèi)外均有不少，但常見的Wi-Fi射頻前端芯片廠商卻不多，比如Skyworks(收購了SiGe)、、Microsemi、Qorvo(由RFMD與Triquint合并而成，可能很多人還沒有太習(xí)慣這個新公司名稱)等。在這些公司中，有用GaAs/Soi/IPD工藝，有用SiGe/SoI工藝，但目前只有RFaxis公司一家是采用純CMOS工藝在單芯片上集成了完整的射頻前端。

CMOS射頻前端未來四年增長100倍會實現(xiàn)嗎？
簡單來說就是上面這張圖，把PA、LNA、開關(guān)和外部元件都集成到單一的CMOS工藝的芯片中去。目前該公司推出單芯片射頻前端可用于WLAN（2.4G和5G）、藍牙、802.11n/MMO、WHDI及ZigBee等無線傳輸設(shè)備上。

RF前端：CMOS帶來的意義

將射頻工藝轉(zhuǎn)移到CMOS上來應(yīng)該是長久以來不少人都曾想過的，在去年高通RF360集成CMOS PA之后，以硅為原材料的CMOS工藝得到射頻領(lǐng)域的密切關(guān)注。

1. 成本—這一定是“消費電子化”的基礎(chǔ)，若是前端比主芯片還貴，那是很難在消費電子領(lǐng)域生存下去的。RFaxis全球銷售副總裁Raymond Biagan給出了一張晶圓成本對比圖如下。這張圖對比的只是大概的晶圓成本，芯片成本算下來基于CMOS的方案基本只占目前其他材料方案的大約在1/3左右。

2. 產(chǎn)能—“消費電子化”一定要基于“標(biāo)準(zhǔn)”工藝，例如目前由于GaN生產(chǎn)線緊缺導(dǎo)致4G用的PA缺貨，而若使用CMOS就不會出現(xiàn)這個問題。

3. 追隨主流工藝才有成本下降空間。在2013年，晶圓代工廠的總營收為430億美金，而GaAs的代工總額僅為10億，RF的工藝從GaAs/SiGe向CMOS是不可逆的，這將解決歷史性的供應(yīng)鏈瓶頸難題。

4. 目前RFaxis采用的是0.18um的工藝，今年第四季度可提供40nm 802.11ac射頻前端的樣品。“我們不需要通過90nm等一步步的挨個工藝試下去，技術(shù)都是成熟的，具體采用哪種取決于應(yīng)用。”Biagan表示。

5. The Death of GaAs? 這是去年IMS上的一個專題討論小組的主題，業(yè)界已經(jīng)清楚的看到，雖然手機付運量在去年進一步增長，但GaAs器件的銷售總額已停滯不前。

6. 功放現(xiàn)在還可能會用三五族做—例如GaN，GaAs之類的(已經(jīng)很少用SiGe)，LNA除非是用在軍方或工業(yè)，消費產(chǎn)品的射頻前端現(xiàn)在一定會用CMOS做。

7. 目前RFaxis的產(chǎn)品主要集中在WiFi和Zigbee及ISM，但未來很有可能進入LTE/CDMA射頻前端。

RF前端：多裸片模塊V.S.單芯片的意義

除了制造工藝上的區(qū)別，目前還有競爭廠商大多采用多裸片封裝在一起的模塊，如GaAs HBT裸片、或HEMTSiGe HBT / BiCMOS裸片來做成一個標(biāo)準(zhǔn)的射頻前端模塊，但：
1. 做芯片的人往往忽略了一些被動器件，模塊化的方案中不僅wire-bonding幾塊裸片，而且會增加電容、電感等被動器件在其中，ESD與散熱的問題不容忽視！

2. 部分封裝廠不接模塊方案的單！RFaxis公司大中華及東南亞地區(qū)銷售副總裁蔡玉書透露，像臺灣日月光等封裝廠，是不接模擬前端的封裝的單的(可能是穩(wěn)定性、干擾、良率等問題)，部分模塊方案的廠商只有去尋求其他小封裝廠。

3. RFaxis的射頻前端可以出售單顆裸片！RFaxis也有將射頻前端的單裸片授權(quán)給無線模塊廠商，從而幫助他們設(shè)計自己的微型SiP（系統(tǒng)級封裝），這對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是個好消息。

4. IoT把電子帶入時尚/農(nóng)業(yè)/等領(lǐng)域，對于這類應(yīng)用來說，只有最簡單的設(shè)計方案才能被更容易的接受。

5. 當(dāng)然集成化必然是犧牲了一定的靈活性，只適合一些大規(guī)模的普通應(yīng)用，若是面對多類型的天線及主芯片，想要針對特殊應(yīng)用取得個性化的性能，那還得靠設(shè)計者自己去依靠分立的方案。

此外，不僅積極推動在系統(tǒng)端的采納，RFaxis最近還頻頻與各大WiFi/zigbee/BT主芯片廠商合作推出經(jīng)過驗證的設(shè)計方案，力圖加速其產(chǎn)品在終端的應(yīng)用。

Biagan表示，基于CMOS的RF前端，在2012年和2013年的市場容量為0，而今年即預(yù)計將達到200萬美金，預(yù)計在2018年該市場達到1.8億美金！四年時間幾乎增長100倍！—這個預(yù)測會實現(xiàn)嗎？