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Icbank半导体行业观察

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我们能从射频巨头的发展学到什么?

2019-06-16
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来源:内容来自「创璟资本--投资部」,谢。 


《仙剑奇侠传》中主人公李逍遥在游戏中后期的经典功力加成技能——“天罡战气”,使用此技能旨在增强李逍遥后续的输出功力,而在无线通信领域的射频放大器同样起到的是增强输出功率的效果——增强发射端输出信号的作用。


功率放大器


射频前端组成


射频前端是无线通信中不可或缺的组成之一,负责射频收发、频率合成、功率放大,能够保证手机在不同频段下通信功能的实现。射频前端模块主要由功率放大器(PA,Power Amplifier)、低噪放大器(LNA,Low Noise Amplifier)和射频开关(SW,Switch)组成,此外还搭配了滤波器(Filter)和双工器(Duplexer)等元件,其中以功率放大器和滤波器的技术难度最高。由于功率放大器在射频前端中的核心地位,近十年来随着智能手机的发展所带来的产值规模的扩大,一直以来都吸引着业界的关注。



功率放大器(以下称PA),是决定信号发射性能的核心电路,从发出端的信号中择取主信号,放大信号幅度和功率,同时保证信号的清晰。PA的设计要求很高,从频率覆盖到性能再到功耗均是考虑因素,主要指标为输出功率、线性度、效率和谐波抑制性等。


PA发展趋势


PA主要的应用场景包括手机、WiFi路由器、通讯可穿戴设备以及未来物联网通讯设备。其中以移动通信和WiFi路由为当下最主要的应用平台。


移动通信方面,手机对于PA的性能要求随着2G到4G的演进不断提升,所使用的生产工艺历经多次演化,产品单价也随之攀升。



从2G到4G,手机经历了从单一PA到集成射频芯片再到外挂PA的过程,原因在于随着手机通信对线性度、功率增益和功耗的指标要求大幅提升,集成PA芯片的方案无法满足各项性能要求。同时,4G/5G射频产品需要实现向下兼容(2G/3G/4G),频段分布增多、数十倍的频谱带宽的增加,多个频段需要多个芯片单元,要满足高带宽、抗干扰能力强等要求,使得PA的设计难度大大提高。从上图中的手机通信组件结构演变可以看出,PA的数量在增多,功耗方面的要求也驱动原本的集成方案转向外挂分立方案。



WiFi路由方面,随着IEEE协议从802.11n到802.11ac的演进,双频路由器(2.4GHz+5GHz)大量普及,从传统的两条2.4G天线到两条2.4G和两条5G天线配置,每条天线均需要对应一颗PA芯片,同样带动了对于PA的数量需求和性能要求。



综合以上可以看出,智能手机的演化和WiFi路由的发展,不仅提升了PA的使用量,还增加对于高频条件下PA的性能要求。使用量的增加带来了PA产量的迅速增长,同时对于高性能的研发投入也提升了PA的单价水平。


产业链梳理


集成电路生产模式


PA属于集成电路产业下的细分行业,因此其产业链构成符合一般集成电路产业链的基本特征,从上游到下游分别是芯片设计、芯片制造、封装和测试、分销、模组厂/方案商/品牌商、终端用户。



从1950年代末期德州仪器(TI,Texas Instruments)的基尔比和Intel的诺伊斯分别独立发明了集成电路开始,到1980年代中期,集成电路的制造模式以IDM(Integrated Device Manufacture)为主要形态,芯片公司负责芯片从设计、制造、封装到测试的全部阶段。1987年,张忠谋离开TI创立台积电,台积电成为全球第一家专业集成电路制造服务公司,不设计或生产自有品牌产品,将所有产能提供给客户。这种专业代工模式为集成电路产业开辟了一条新道路,台积电进而占领了全球IC代工市场的大半份额,成为全球最大的晶圆代工业公司。如今IDM和代工模式的并行仍然是集成电路制造的典型特征。


说到集成电路产业链不得不提的就是其生产工艺及用料上的差异,而PA生产工艺的演化正是这一差异的典型代表。在2G时代,通信集中在低频频段进行,所传输的速率有限,对于PA的输出功率要求不高,因此PA可与基带芯片做集成,采用CMOS工艺制造,其特点是低成本、低功耗、体积小。而到了4G/LTE时代,通信所使用的频段数量增多,传输速率大大提升,对于PA的输出功率和线性度的要求大大提高。由于CMOS工艺中硅元素特性的差异导致其无法满足PA对于性能的要求,因此砷化镓(GaAs)工艺的优势得以体现。


同样,在砷化镓工艺领域也有着IDM和代工并行的格局。但与硅晶圆不同的是,砷化镓器件的产值远远小于硅晶圆集成电路,其下游应用也远少于后者,细化分工的产生源自于规模经济效应,因此砷化镓方面对于代工的需求和发展并不如硅晶圆方面进展巨大,在砷化镓器件生产领域仍然以IDM的产能占绝对优势。


CMOS 工艺  VS. GaAs 工艺


CMOS和GaAs工艺之间的差异主要体现在以下方面:


首先,LTE手机对PA的性能要求相较2G/3G手机更高,包括增益功率、效率和线性度,其中线性度尤为重要,所以耐压高的GaAs工艺更受青睐;GaAs衬底损耗小,可以集成高质量的无源元件。


其二,Breakdown Voltage(击穿电压)和Heat(散热)必须考虑。在射频信号下,管子的瞬态电压可能达到几十伏,CMOS工艺大概在10多伏,而砷化镓方面,稳懋(全球第一大砷化镓代工厂)的很多工艺都可做到40伏以上。CMOS有SOI工艺,可以显著减小寄生电容,但因为多了一层绝缘层,所以散热更差,一般拿来做SW。


其三,GSM的操作频率不到1GHz,LTE是GSM的数倍,因此要求器件在高频率下有更好的工作性能。砷化镓材料的电子迁移率是硅材料的数倍,另外作为衬底材料,电阻率低寄生电容也更小,噪声小、击穿阈值高,这些特性导致砷化镓材料有更好的高频特性。CMOS则需要解决高功率击穿和转换速度问题。GaAs HBT输出电流与输入电压呈指数关系,并且它的电子迁移率比硅大5~6倍,电流密度较高,跨导比CMOS高很多,所以在高频和高速应用上,GaAs都完胜CMOS。



CMOS工艺比GaAs有优势的地方主要是集成度和成本, 但凡是要求效率、噪声、线性度等指标的放大器都不会选择CMOS工艺。如果还要追求更大的功率和效率,会选择GaN。综上所述,由于在材料特性上的差距,决定了CMOS工艺暂时做不了高频的PA,未来工艺将如何演进,还需要时刻关注晶圆厂的脚步。


PA产业链


由于存在上述工艺之间的差异,因此PA的制造有着自己专属的产业链条。



值得注意的是,砷化镓工艺产业链中,代工厂的产能占比远小于IDM厂商,见下图。



IDM把控着产能和工艺优势,对下游代理和品牌商均有着不错的控制力,其销售费用占收入之比也普遍小于大部分CMOS工艺的厂商。诚然如Skyworks作为苹果公司的供应商,其销售规模的激增受益于过去十年里iPhone的成功,并且苹果对其收入的贡献度颇高,但由于其显著的产品优势和砷化镓产能的稀缺性,导致苹果对其依赖度反而较高。


竞争格局

PA设计方面,主要取决于设计团队的技术能力、经验积累和专利支撑,PA作为模拟芯片的特点之一就是更依赖工程师的经验和Know-How。并且由于PA需要满足的性能参数众多,因此不可避免需要研发时间的积累,对于后来入局者具有一定障碍。


PA生产方面,IDM厂商占据着绝对份额优势,不论从设计能力、产品性能还是产能掌控方面均有着巨大优势,这其中的典型代表为Skyworks、Qorvo以及Avago(Broadcom),三家对于砷化镓器件的市场份额占比合计超过60%。在终端PA模组市场销售合计占比更是高达80%以上。



市场格局方面,在高端LTE手机应用领域,三家IDM厂商处于寡头垄断的地位,尤其以Skyworks和Qorvo雄踞PA制造第一集团。国内PA厂商曾经在2G/3G时代取得过不错的成绩,但在4G时代未能实现技术突破,并且屡屡陷入知识产权的纠纷之中。此外,国内厂商产能方面受制于代工厂,而砷化镓晶圆第一大代工厂稳懋(WIN Semi)虽然在砷化镓代工领域占据了绝对优势,但其产能只占全部市场产能的6%,远不及Skyworks和Qorvo。值得注意的是,Broadcom既是稳懋的大客户同时又是其第三大单一股东,其对于产能的掌控力由此也可见一斑。未来代工行业的份额能否进一步提升,还要看下游对于化合物半导体的需求程度。



同诸多半导体细分领域一样,射频前端领域的发展同样经历着收购与合并,其中以RFMD和TriQuint在2014年的合并最为重量级,在二者合并之后成立的Qorvo成为了能够与Skyworks技术比肩的行业领军之一。



高通曾在2016年与TDK成立合资公司RF360。在此之前,高通还曾收购过CMOS PA供应商Black Sand,希望发展其彼时的射频方案RF360TM,采用CMOS工艺进行PA设计,但两年之后宣布放弃,最终转向砷化镓工艺,由此亦可见砷化镓方案短期内还难以取代。



在国内手机厂商已经成功跻身世界顶级手机制造商身份的情况下,国内PA厂商目前仍然未能在LTE手机上取得重大突破,以“价格屠夫”小米为例,其所使用的PA产品来自Skyworks和Avago。在LTE手机领域,国内使用的PA产品95%依赖进口,而在更高频的WiFi路由领域,国内厂商更是鲜有作为。



对于芯片设计公司来说,其制造成本主要来自于物料成本及加工费,也就是代工厂和封测厂的收费,通常至少会吃掉接近一半的收入,销售费用、管理费用和研发投入则是必要的费用开支,因此其产品定价需要确保一定毛利,否则净利无从谈起。但由于在产品性能上同国外厂商相比难以匹敌,国内PA厂商不具备定价权,导致其毛利空间过低,进而影响企业的持续运营。这也是在集成电路领域容易出现强者恒强的格局的重要原因之一。


到这里我们对射频前端中的核心器件PA做了重点介绍。处在一个近十年内才崛起的细分行业里,Skyworks、Qorvo们究竟是如何一步步随着行业的成长逐步成长为年收入超过30亿美元的行业领头羊的呢?


在这一行业中Skyworks和Qorvo都是伴随无线通信技术的发展成长起来的行业领军企业。不得不提的是,作为占据射频前端市场份额最大的两家公司,二者的发展轨迹和经营决策有着一定程度的差异,这也导致了双方的财务表现有所不同。


Skyworks


公司基本介绍


Skyworks Solution是全球领先的射频芯片IDM厂商,拥有自己的晶圆代工厂、封装和测试厂,设计、生产和销售应用于移动通信领域的射频及完整半导体系统级的解决方案。Skyworks为下游客户提供模拟及混合信号芯片,广泛应用于汽车、通信设备、能源管理、工业、医疗、军事、移动智能终端等多个领域。


Skyworks提供的产品包括了放大器、衰减器、循环器、解调器、检波器、二极体、定向耦合器、前端模组、混和器、隔离器、照明与显示解决方案、混频器、调节器、光耦合器、光隔离器、移相器、合成器、功率分配器与合成器、交换器及高科技陶瓷。涉及的工艺包括GaAs HBT、pHEMT、BiCMOS、SiGe、CMOS、Silicon、SOI及TC-SAW。


公司成长历程与分析


Skyworks于1962年成立于美国,前身是Alpha Industries;2000年收购了Philsar Semiconductor,一家RF芯片设计公司;2001年12月,Alpha并购了Conexant的无线通信事业部,包括其在美国加州的一家砷化镓晶圆制造工厂,2002年6月Alpha收购了Conexant在墨西哥的封装测试工厂,之后Alpha改名为Skyworks,并于2002年在美国上市。


现在Skyworks在全球已经拥有超过2000个客户,9500个员工,2600个专利和2500个模拟元件产品,年营收接38亿美元,市值约120亿美元。



随着无线蜂窝网从2/3/4G向5G演进,以及非授权频段无线通信技术如Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee、LoRa的发展,无线通信技术可用的频段和制式越来越多,对于射频器件提出了多模多频(Multi Mode Multi Band,即MMMB)的支持需求。新技术如载波聚合、多天线技术(Multiple-Input Multiple-Output,即MIMO)等的应用,使得射频系统的复杂度和集成度逐渐上升,单机需要配置的射频元件数量增加。同时随着无线通信技术应用在越来越多的下游场景中,射频部分由于其在无线通信技术中日益重要的地位,使得其市场规模越来越大。


Skyworks在射频领域积淀已久,在功率放大器、滤波器和振荡器等关键器件上拥有较强研发积累和经验,凭借在化合物晶圆代工上逐渐成熟的工艺,尤其在GaAs领域领先的制造工艺;通过与下游客户的长期且紧密的合作,尤其是伴随Top-Tier手机OEM和ODM厂商的成功,Skyworks成为了射频细分市场上的领头羊。


从2002年至今,尽管公司营收增速前后波动较大,但营业收入和利润整体上呈现非常明显的上升趋势。随着最近几年全球智能手机市场增速放缓甚至出现下滑,公司的营收增速也随之缓和下来。



射频前端市场的成长离不开下游的强烈需求,特别是智能手机及移动互联网的发展对射频产品的需求导向作用。



2007年第一代iPhone发布,2008年智能手机市场开始成长,虽然在2009年经受了全球金融危机带来的下游需求放缓,但很快恢复过来;2011年富士康首次成为Skyworks主要客户,意味着Skyworks正式进入iPhone供应链,之后随着下游智能手机市场的快速增长,公司进入爆发性成长阶段;2015年之后随着市场竞争的加剧以及智能手机市场增速开始放缓,公司进入稳步增长阶段。



从历史数据中可以看出,Skyworks经历了初期的成长后,毛利率持续不断攀升,近几年来始终维持在50%以上。净利率方面在2011年之后也开始不断提升,最近几年保持在20%以上。


2002-2006年,公司的毛利率和净利率处于相对较低状态,主要原因在于:第一,初期阶段晶圆厂和封测厂的产能利用不足,产品良率不高,比如在2002年发生了客户退货事件;第二,此一时期公司基带业务发展不理想,尽管投入了较多的研发和销售,公司仍然于2006年中止了基带业务;之后公司集中发展射频业务,产能利用率开始提升。当时手机射频方面的主要竞争者包括Avago、RF Micro Devices、Triquint Semiconductor等,Skyworks利用其在射频方面的长期积累以及GaAs上的领先工艺,不断巩固在手机射频方面行业第一的地位,利润率开始提升;随着3G/4G技术的演进,移动互联网时代到来,尤其是2012年之后产业向LTE融合,无线通信的频段和通信制式越来越多,对射频技术的工艺要求越来越高,对于射频来说,多模多频的解决方案愈发重要,Skyworks利用自身领先的技术享受了技术壁垒带来的红利,将利润率拔高到行业高位水平。


Skyworks作为典型的半导体公司,虽然其出货量总体保持较快增长,但同时产品单价随着整个市场大规模的出货每年保持5-10%的下跌(Skyworks年报披露)。高毛利的持续来自规模经济中成本的不断降低,行业领先者可以始终享受到一定时期内技术领先带来的高毛利待遇,但随着行业的成熟和竞争的加剧,企业必须不断降低成本或提供更具竞争力的新产品来维持高毛利。对于半导体制造企业来说,一方面出货量的提升带来了晶圆代工和封测厂产能利用率的提升,同时良品率的提升和大规模生产降低了产品的单位成本。另一方面行业领先者通过大规模的持续研发投入不断更新和扩充产品,在行业竞争对手跟进之前,享受一段时期内技术领先带来的高利润。这也是Skyworks这样的半导体企业经营的核心竞争力。


为了保持其领先地位,一方面Skyworks持续在研发上进行投入,其研发费用持续增长,尽管由于营业收入大幅增长,研发费用占营业收入比例有所下降,但仍然稳定保持在10%-15%。考虑到模拟电路的研发更加依赖工程师的经验和强调Know-How,以及公司收入逼近40亿美元的体量,这一研发投入比例显得更加惊人。另一方面, Skyworks通过收购新的公司来增强自身的产品线:


  • 2008年Skyworks收购Freescale Semiconductor的PA业务;

  • 2011年收购SiGe Semiconductor,扩充短距离RF和基于Si的产品;

  • 2012年收购AATI,补充自己在电源方面的模拟芯片设计;

  • 2014年与松下成立合资公司,设计、生产、销售松下的SAW滤波器,补充了自己在滤波器方面的技术和客户积累,后100%控股;

  • 2018年收购Avnera公司,以获得其语音芯片设计能力。

 

自身稳定的研发投入和对外界的技术吸收储备是Skyworks可以持续保持领先的原动力。



2006年,基于下游市场竞争格局的变化,Skyworks停止了基带方面的业务。2003和2004年,手机市场涌现出一批新进入者,不断蚕食在位者的市场份额,但到了2005年,领先的OEM厂商开始回击,包括诺基亚、摩托罗拉、三星、索尼爱立信和LG,利用其品牌力量和规模经济重新夺回市场份额。市场的转变对新进入者的供应商同样造成了打击,而Skyworks当时的基带业务主要为Tier-Three的手机厂商提供服务,这种打击直接传导至Skyworks自身,同时基带业务作为复杂度较高的技术密集型行业,需要持续的研发投入,当时Skyworks的基带业务已经持续亏损,因此公司在2006年第四季度结束时中止了基带业务,更加专注于RF和Linear Productions。从长远看,这一决策挽救了Skyworks,尽管2007年公司的总体营收下跌,但其核心业务的营收几乎保持不变,甚至小幅上升,不仅毛利率大幅提升,净利润也创下了历史新高。同时,中止了基带业务后,Skyworks开始和基带芯片厂商展开了深度的合作,彼此由竞争走向合作。2009年遭遇金融危机,公司全球裁员150人,并放弃了已经实现了集成制造的收发器Transceiver业务,再次抛离了自身业务短板(Skyworks的优势在于前端外挂FEM而非集成方案)。由此可见,在公司的发展过程中,及时根据市场以及所处的商业环境调整自身业务的能力尤其重要。


2000年以来,Skyworks的下游客户集中度始终较高。根据Skyworks年报披露,2002年三星营收占比为38%,摩托罗拉2002年营收占比约为12%。到智能手机时代,苹果成为Skyworks的最大客户,在2018、2017和2016财年,苹果营收占比分别为47%,39%,40%;2017和2016财年里,三星营收占比分别为12%和10%;2017财年华为营收占比首次突破10%。值得注意的是,尽管下游大客户集中度始终较高,但从三星、摩托罗拉到苹果,再到华为,公司一直是下游龙头的主要选择。


Skyworks从2G时代开始,为手机和通信基础设备(基站)提供芯片产品,虽然早在2004年Skyworks就设立了Linear Products部门,开始逐步为下游汽车、工业、医疗、军事、智能家居、无人机、通信设备等非手机客户提供产品及服务,但移动智能终端方面的业务始终是Skyworks的主要营收和利润来源。这一成熟的市场给了Skyworks较为稳定的成长,但有时也会因为大客户需求下滑对营业收入产生明显的负面影响,比如2016年苹果需求下滑,直接导致当年营收增速几乎为零。


2004年Skyworks就设立了Linear Products,针对下游非手机客户,并且公司也一直强调客户的多样化,但其始终没有成为营收的重大组成部分,这主要受限于下游应用的发展,像很多半导体公司一样,产品受下游驱动明显。无线通信发展到今天,Skyworks凭借其过硬的射频技术积累和作为IDM优质的供货能力,在移动通信射频战争中占据了有利地形,但其仍然面临着激烈的竞争,这从其最主要竞争对手Qorvo身上可以略窥一二。


Qorvo


公司基本介绍


2014年,射频前端行业排名第二和第三的两家公司,RFMD和TriQuint平等合并,于2015年完成合并,组建了射频方案公司Qorvo 。Qorvo是一家拥有移动通信、基础设施、国防和航空航天核心技术和射频解决方案的全球领先的IDM厂商,同样拥有自己的晶圆代工厂和封装测试厂,产品广泛应用于移动终端、基础设施、国防和航天、工业和汽车等方面。


合并后的Qorvo正式成为射频行业的巨头,提供的产品包括放大器、控制产品、分立式晶体管、滤波器、双工器、变频器、双工器、变频器、频率源、物联网控制器、光纤、无源器件、开关,涉及的工艺包括GaAs、GaN、SAW、BAW、CMOS、SiGe。Qorvo拥有广泛的射频产品和核心技术,为下游七个应用场景提供产品和服务,包括:移动设备、国防航空、CPE Wi-Fi、蜂窝网基站、光纤网络、车联网、智慧家居。


Qorvo既可实现高中低频任意频段内的全射频前段集成,也可实现全频段内单类射频器件的纵向集成,产品组合多样且灵活。前者以RF Fusion系列作为代表,面向高端市场,具有定制化的特点;后者以RF Flex系列为代表,灵活可配置,具有较高的性价比。Qorvo具有射频前端全线产品,并不断开发先进工艺和封装技术,提高集成和系统化解决能力,提升自动化生产能力,这些成为Qorvo作为领先射频前端厂商的核心技术能力。


公司成长历程与分析


2014年,RFMD和TriQuint平等合并,于2015年合并完成,组建成Qorvo,在此之前RFMD和TriQuint就已经是射频领域的佼佼者了。并且由于RFMD和TriQuint原本在业务端各有侧重,几乎没有重度重叠,因此二者在合并伊始便矢志成为RF领域最强者。


◾ RFMD


RFMD(RF Micro Device)创立于1991年,是提供高性能射频方案的领先企业,在手机PA、天线控制和开关领域具有领先地位。公司分为两个业务部,分别针对移动智能终端射频业务的CPG(Cellular Products Group)和针对Wi-Fi、无线基站、GaN业务的MPG(Multi-Market Products Group)。RFMD的产业链非常全面,不仅是一家射频IDM厂商,甚至拥有自己的材料厂,但同时也使得其精力覆盖过于分散。


在合并之前, 受下游场景尤其是手机和无线通信的增长驱动,RFMD整体营收规模呈上升趋势,同时周期性波动不断,2008财年和2009财年受全球金融危机的影响,下游应用需求下滑;2012年营收出现较大衰退,主要是由于公司在3G/4G市场上的增长不足,同时2G市场开始衰退,此外公司在基站方面以及Wi-Fi市场端市场有所降低。


毛利率和净利率方面RFMD表现始终不佳,毛利率始终在30%左右,主要是由于产能利用不足,固定成本无法通过大规模生产有效摊薄,导致制造成本过高,为改善这一状况公司先后采取过一系列举措:


  • 2009年,RFMD宣布取消在移动收发器和GPS上的投入,同时缩减产能以应对全球经济危机带来的下游需求削弱;

  • 2013年,将分子束外延代工厂卖给IQE,以降低制造费用、增强产业链;

  • 2013年宣布逐渐停止一家GaAs制造工厂,转型为GaAs代工厂。

 

尽管如此,但直到合并前公司仍然存在产能利用率不足的问题,同时净利率始终在低位。这同样是由半导体企业的性质决定的,由于毛利率过低,压低了自身的利润空间,而销售和研发费用仍然是其必要的持续性支出,这也导致了公司持续性的低利润表现。


RFMD主要客户是三星,但公司一直希望多样化自身的产品和客户,扩大自身规模,先后进行了一些并购,但效果都不明显,尽管扩大了产品种类但由于产品端的激烈竞争,RFMD在营收和盈利能力方面没有出现质的飞跃:


  • 2008年收购Sirenza Microdevices,扩大自身的产品线和客户群;

  • 2008年收购Filtronic Compound Semiconductor,以增加RFMD的GaAs产能;

  • 2009年收购了Universal Microwave Corporation,UMC设计生产高性能的RF振荡器和合成器、CATV以及国防通信;

  • 2013年收购Amalfi Semiconductor,加强在RFMD在RF CMOS和混合信号IC方面的产品能力。

 

◾ TriQuint


TriQuint是全球领先射频厂商,为通信、国防、航空航天应用提供射频方案和代工服务,拥有全面技术阵容、领先研发实力和先进制造能力,其GaAs/GaN PA、BAW、SAW产品极具优势。


TriQuint于1981年创立于加州,拥有RF集成芯片以及分立器件,尤其在高端滤波器方面独树一帜,此外TriQuint拥有7座晶圆代工厂,代工产能强大。

得益于下游应用和无线通信技术的演进和发展,从2003到2011年 TriQuint的销售规模呈现明显上升趋势,但由于同样存在产能利用率不足的问题,导致TriQuint的毛利率不超过40%,直接导致公司利润空间受限。

由于RFDM和TriQuint在产品技术方面重叠较小且运营方式接近,双方于2014年进行了合并。新公司命名为Qorvo,整合了两家的资源和技术,产品线齐全,矢志成为移动、基础设施、国防领域射频方案的全球领导者。


◾ Qorvo


合并后的Qorvo业务主要分为两块,MP(Mobile Products)和IDP(Infrastructure and Defense Products),MP主要针对移动智能终端,IDP主要针对国防、基站、Wi-Fi CPE、车联网、智能家居等。



Qorvo于2015年1月完成合并,2015财年的营收只包含了部分TriQuint的营收,2016财年开始Qorvo合并公布了全部营收。2017年是Qorvo营收高速增长的一年,主要来自于下游需求上涨,包括手机、基站、WiFi及军用市场,尽管大环境下手机市场增速明显不足,但Qorvo多产品线的优势弥补了单一市场的劣势。然而,Qorvo在2018年营收下降了1.91%,主要由于中国客户需求下降,虽然最大客户苹果需求有所上升,但总体营收仍然下降。同时可以从数据中看到,Qorvo的营收来源逐年丰富,IDP业务的营收占比逐年升高,2018财年Qorvo客户中营收占比超过10%的只有苹果,占比为36%,2017财年营收占比超过10%的主要客户有苹果和华为,占比分别为34%、11%。



合并后的Qorvo从营收规模上来说跨入了射频前端第一阵营,但其盈利方面仍然没能实现大的突破,毛利率仍然在40%以下,近年来持续遭遇负利润。在Qorvo合并之前,RFMD和TriQuint都分别有产能利用率不足的问题,合并之后的的Qorvo仍然被这一问题所困扰,这导致大量的固定成本无法通过大规模生产摊薄,产品成本居高不下,加之市场端的激烈竞争,公司毛利率始终难以提升。持续性的研发和销售开支也导致Qorvo的净利率持续处于低位。


Qorvo虽然在财务方面保守产能过剩的困扰,但其生产能力的确是其未来竞争的一大利器。Qorvo在北卡州、俄州、德州和佛州拥有行业领先的GaAs、GaN、TC-SAW、SAW和BAW生产工厂;2016年Qorvo进一步扩大TC-SA、SAW产能,并且BAW制程向8英寸转换;2017年收购GreenPeak Technologies,补充基于Si的生产工艺。


Qorvo不断开发先进的生产工艺和封装技术,比如在基站应用中,公司的GaAs HBT PA提供低噪声的性能,同时GaN PA提供高线性高能效高输出以及低能耗的性能。尤其是GaN工艺,Qorvo在国防领域拥有长期研究生产GaN的历史,随着GaN工艺的发展,以及其可预见的在未来多个应用场景的需求增加(如基站),Qorvo无疑提前做出了相应布局。


总结Skyworks和Qorvo以及

对中国IC公司的启示


Skyworks作为射频前端行业的龙头在过去多年里始终保持了强大的竞争能力,特别是在产品实力上的领先,多年以来Skyworks的产品往往最早推向市场,这也是其始终掌控着定价能力,维持着高毛利的核心。


不同于Skyworks部分自产部分代工的策略,Qorvo只有SiGe工艺的产品会与全球领先的Foundry厂合作生产,其他化合物产品生产几乎全部来源于公司自有产能。尽管面临着下游激烈的竞争,使得Qorvo毛利提升有限,但突出的生产能力仍然是其提前布局下一代应用的重要竞争利器。同时,Qorvo多产品线的优势也使其不容易受单一客户影响从而维持营收水平不会出现过度波动。


总结Skywoks和Qorvo过去的成功经验可以发现有以下几点可以给到中国企业以启示,这些特点也同样适用于其他一般半导体制造企业:


  • 产品的定位结合自身特长:无论Skyworks还是Qorvo过去都在军工领域有着射频方面的技术积累,二者在切入消费端的时候也因此受益,选择了自身擅长的方向进行切入,Skyworks更是始终占据着市场的领先地位;

  • 规模经济:Skyworks和Qorvo都属于集成电路制造企业,其生产成本可以随着生产规模的扩大持续降低,拥有后来者短期内无法比拟的成本优势和生产经验积累;

  • IDM模式:在化合物半导体领域,由于下游应用的关系,产能掌握在IDM厂商手里,IDM的特点在于对于产品的供货有着全面的自主可控性,可以保证己方产品供货;随着下游市场的逐步扩大,未来代工厂的市场份额可能会进一步扩大,从而与IDM厂商形成竞争,利好其他新进Fabless,但这一过程的演变仍然需要下游市场的继续扩大以及代工厂的技术积累,还需时间的检验;

  • 持续的研发投入:半导体企业的特点之一在于研发的持续性,即使企业以相同比例投资,领先企业仍然可以以更大规模的研发投入来建立优势 ,使自身保持持续领先;

  • 多产品线优势:在技术领域,单一产品或方案是极容易被取代的,即使不被取代,其价格也会随着生产规模的扩大而持续下降,扩充产品线以避免“一荣俱荣一损俱损”的情况出现十分重要;

  • 及时的转变和取舍:在半导体企业的发展演进过程中,诸多的企业曾多次出现过Discontinuity(“非连续性”)的发展情形,这需要企业能够及时放弃一些“无力回天”的产品迅速转向新的方向,能够找寻到新的增长市场,这也是企业多产品线和持续研发的优势体现。

 

对于中国集成电路制造企业来说,在很多细分领域都属于后来者,但面临的下游场景可能各不相同,中国公司如何能够实现破局而入、快速成长,是需要深入思考和论证的,以下是作为新进IC公司可以参考的部分建议:


其一,选择一个在位者还不太强势的竞争环境进入有利于获取更自由的发展空间;


其二,在存量市场上选择国际大厂留下毛利空间的方向进行尝试,同时在增量市场上需要做好应对全球竞争的准备;


其三,产品定位需要考虑成本、下游客户的接受度、是否能够快速导入形成销量,并且下游应用空间需要满足企业早期的发展需要;


其四,选择下游客户不太集中,或不具备太强话语权,对新进供应商相对友好的行业;


其五,研发需要懂市场,了解客户的需要,便于以客制化产品或服务取得先机,同时研发需要具备一定扩展性以便持续发展,如果有系统级的研发体系更好;


其六,下游应用场景中的产品价值相对可控,或选择对自身芯片产品容忍度较高的产品,比如LTE手机中使用的射频芯片,虽然单一芯片的绝对价值很低,但一旦出现批量的缺陷,损失的其实是一批手机的价值,这是手机品牌商所不能承受的缺陷事故,也是芯片供应商所不能承受的赔付损失,因此即使是低价LTE手机仍然会选择Skyworks、Qorvo等大厂产品;


销售和FAE团队需要深刻理解市场,理解客户需要,一方面更好服务客户,另一方面配合研发定义好产品。


以上,与中国Fabless共勉。


作者介绍

作者:Ethan Hou,创璟资本投资经理助理 

关注:半导体及通讯行业


负责半导体相关的集成电路、5G通信、汽车电子方向上投资机会的发掘与研究。曾任东方航空(600115.SH)部门主管,拥有功率半导体、通信射频领域的丰富经验;上海交通大学上海高级金融学院MBA,东华大学信息管理与信息系统学士。


*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。


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