半导体周报(国科龙晖整理)-1016
1.本周半导体行情回顾
本周半导体行情跑输主要指数。本周中信半导体行业指数-2.56%，同期上证指数+1.57%，深证成指+3.18%。本周半导体行业指数跑输主要指数。
图：本周半导体板块指数涨跌幅（%）
资料来源：wind
本周半导体行业指数出现一定程度下跌。各细分子板块出现不同程度波动。半导体板块中，中信集成电路指数+0.65%，中信分立器件指数+2.91%，中信半导体材料指数-3.84%，中信半导体设备指数-19.2%。本周半导体行业出现一定程度下跌，其中半导体设备出现较大幅度跌幅。
图：本周半导体涨跌幅前十的个股
资料来源：wind
本周半导体涨幅前十的个股为，帝科股份、力合微、纳思达、思瑞浦、惠伦晶体、泰晶科技、苏州固锝、芯海科技、敏芯股份、台基股份。
本周半导体跌幅前十的个股为，中微公司、北方华创、长川科技、芯源微、雅克科技、江丰电子、清溢光电、澜起科技、兆易创新、北京君正。
帝科股份、芯海科技由上周跌幅前十变为本周涨幅前十。江丰电子本周继续为跌幅前十，清溢光电、澜起科技、北京君正由上周涨幅前十变为本周跌幅前十。
2.行业新闻及动态
（1）半导体设计
AMD延长10年前的FPGA芯片技术支持，能用到2035年。该公司宣布将旗下的赛灵思7系列器件的寿命延长到了2035年，总计提供长达25年的支持。
芯动科技“风华1号”GPU正式量产，该芯片在图形渲染和智能计算领域具备多项优势。在国产CPU和操作系统桌面上CAD设计、EDA设计、OpenGL4.0 Heaven等多种高清渲染场景下的表现流畅，
英特尔和谷歌联合推出 E2000 IPU 芯片：降低数据中心主 CPU 负载，更安全高效。E2000 IPU 将被用于谷歌新的 C3 虚拟机（VM），可部署在公共云中，这些虚拟机将使用英特尔第四代 Intel 至强可扩展处理器来运行工作负载，而高速数据包处理将由 E2000 芯片处理。
Credo推出单通道112G/s高速数字信号处理Retimer芯片—Screaming Eagle。支持40dB+的LR+信道，在单枚芯片可实现高达1.6Tbps的吞吐量。Screaming Eagle添加了可编程MR（中距离）模式，能够将C2M（芯片到模块）和VSR（极短距离）应用的SerDes功耗降低20%。
联发科天玑1080 5G芯片发布：6nm工艺，支持2亿像素主摄。联发科表示，天玑1080 延续了联发科天玑5G移动平台的性能和能效技术优势，提供多种先进功能，更好地满足用户对5G智能手机的期待。
苹果A17或将采用3nm工艺，台积电代工。苹果未来用于Mac的M3芯片和用于iPhone 15 Pro机型的A17芯片将在明年基采用台积电的增强型3nm工艺（称为 N3E）制造，相比普通的N3工艺，N3E 将提供更高的性能和功率效率。
（2）半导体制造及封测
SEMI：2025年中国大陆将占据全球近四分之一300毫米晶圆厂产能。预计中国大陆将把其在300毫米晶圆厂产能中的全球份额从2021年的 19% 提高到2025年的23%，这一增长受到政府对国内芯片行业投资增加等因素的推动。中国大陆在300毫米晶圆厂产能正接近全球领先的韩国，且明年有望超过中国台湾。
英特尔：为客户实施内部代工模式，使用自有芯片。据Street Insider报道，英特尔首席执行官Pat Gelsinger告诉员工，该公司将开始为其客户实施内部代工模式，以及使用自己的芯片。
英特尔制造硅自旋量子比特芯片取得显著突破。英特尔的研究表明，使用极紫外（EUV）光刻技术制造的芯片显示出显著的均匀性，整个晶圆的良率达到95%。这种在低温下表征的芯片产量和均匀性的提高，这意味着硅自旋量子比特芯片已经非常接近量产。
中为先进封装（深圳）项目签约江门鹤山。该项目将在鹤山工业城建设12条SiP半导体先进封装生产线，计划总投资10亿元，达产后预计年产值30亿元。
（3）半导体设备及材料
英特尔、台积电已获得美国商务部为期一年的出口许可。他们位于中国大陆的晶圆厂可以继续获得美系半导体设备厂商的供应和服务支持。
快速热成型陶瓷有望用于电子产品。美国东北大学的研究人员开发出一种可压铸成复杂零件的全陶瓷材料，这种陶瓷可以形成精致的几何形状/在室温下表现出卓越的机械强度和导热性能，这种陶瓷将比目前使用的金属更薄、更轻、效率更高。
日本6G技术新进展，可使半导体的导电性提高至4倍。日本大阪大学、三重大学、美国康奈尔大学的研究团队开发出了用于“6G”的半导体成膜技术，该技术能够去除成膜过程中产生的杂质，使晶体管材料的导电性提高至约4倍。
（4）其它
台积电3季度利润暴涨80%。台积电发布了2022年Q3季度财报，合并营收约新台币6131亿4千万元，税后纯益约新台币2808亿7千万元，每股盈余为新台币10.83元。其中5nm制程出货占台积公司2022年第三季晶圆销售金额的28%，7nm制程出货占全季晶圆销售金额的26%。
半导体供应链库存调整可能延续到2023年上半年。台积电总裁魏哲家在今日的法说会上表示，半导体供应链持续去库存。预期库存水位将于第3季达到高峰，第4季库存水位将下滑，库存调整将维持几季时间，可能延续到2023年上半年。
仟目激光25G光芯片出货突破KK级。武汉仟目激光有限公司在官方公众号发布文章称，该公司25G VCSEL 1X1和1X4芯片累计出货量超过KK级（百万级），为数据中心服务建设提供高性价比的芯片解决方案。
Meta发布VR头显Meta Quest Pro：售价1500美元 10月25日开始发货。Meta Quest Pro是一款独立的无线VR头戴设备，但它的功能扩展到使用摄像头和深度传感器扫描现实世界。Meta Quest Pro搭载了更强大的处理器，即全新的高通骁龙XR2 Plus处理器，12GB的RAM和256GB的存储空间。
Google Tensor 2芯片将基于三星4nm工艺，配Exynos 5300 5G模组。Google打算使用三星的3nm GAA技术来生产3nm GAA技术，三星声称与制造商的5nm技术相比，下一代芯片将降低高达 45% 的功耗，提高23%的性能并减少16%的面积。
国务院办公厅：加大对基础电子产业升级及关键技术突破的支持力度。国务院办公厅印发《关于深化电子电器行业管理制度改革的意见》，完善支持基础电子产业高质量发展的制度体系，加大基础电子产业研发创新支持力度，优化基础电子产品应用制度，完善基础电子产业投融资制度，加大基础电子产业研发制造用地支持力度。
龙芯中科：龙架构初步支持开源鸿蒙操作系统。OpenHarmony（开源鸿蒙）操作系统与龙芯2K0500开发板完成适配验证，龙架构（LoongArch）平台对于OpenHarmony已形成初步支持。龙芯2K0500是基于64位LA264处理器核设计的高集成度处理器芯片，该芯片主要面向工控互联网应用、打印终端、BMC等应用场景，可实现ACPI、DVFS，DPM动态电源功耗管理等低功耗技术。
美国无理打压再升级出台9条新规限制中国芯片业发展，包括将某些先进、高性能的计算机芯片和含有此类芯片的计算机商品添加到商业管制清单，对在中国的16纳米以下非平面晶体管结构逻辑芯片或128层以上NAND闪存芯片等先进芯片生产设施增加新的许可证要求等。
2022年全球功率半导体销售额及平均售价同比增长11%，达到245亿美元，实现连续第六年的增长，达到创纪录的历史最高水平。
3.本周话题：射频模组
射频前端指位于射频收发器及天线之间的中间模块，是移动终端设备实现蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块。从2G到5G时代，射频功率放大器及其模组产品始终是射频前端最重要的组成器件之一。本周就射频芯片之功率放大器（PA）进行讨论。
射频前端指位于射频收发器及天线之间的中间模块，其功能为无线电磁波信号的发送和接收，是移动终端设备实现蜂窝网络连接、Wi-Fi、蓝牙、GPS等无线通信功能所必需的核心模块。射频前端与基带、射频收发器和天线共同实现无线通讯的两个本质功能，即将二进制信号转变为高频率无线电磁波信号并发送，以及接收无线电磁波信号并将其转化为二进制信号。
若没有射频前端芯片，手机等移动终端设备将无法拨打电话和连接网络，失去无线通信功能。因此，射频前端在无线通信中有不可或缺、至关重要的作用。
l 射频前端行业主要包含滤波器（Filter）、功率放大器（PA）、射频开关（Switch/Tuner）、低噪声放大器(LNA)四种器件组成：
l 滤波器（包含双工器、三工器等）：在发射及接收通路中都有应用，用于滤除特定频率的信号，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号。双工器由两个不同频率的带阻滤波器组成，因为频分复用（FDD），接收和发射通道会同时运作，双工器用来防止接收信号被发射信号干扰，随着下行载波聚合要求（三载波、四载波甚至五载波聚合）的增加，三工器、四工器等多工器的需求也逐渐增加；
l 功率放大器：应用于发射通道中，用于将射频信号放大。
l 开关（包含Switch和Tuner）：传导开关（Switch）用于实现电路的切换功能，包含接收电路和发射电路的切换、不同频段间的切换等。天线调谐开关（Tuner）主要用于提升天线效率。
l 低噪声放大器：是一种噪声系数微弱的放大器，应用于接收通道中，用于将接收通路中的小信号放大。
图：射频前端器件的位置及功能
资料来源：卓胜微
射频前端器件均有由半导体工艺制备，用于手机端的功率放大器和低噪声放大器主要基于GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si（用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN）。滤波器主要品类有SAW和BAW两种，均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料。
射频前端器件均有由半导体工艺制备，用于手机端的功率放大器和低噪声放大器主要基于GaN、GaAs、SOI、SiGe、Si（用于基站端的大功率功率放大器主要采用GaAs和GaN）。滤波器主要品类有SAW和BAW两种，均采用压电材料做基底。RF开关主要基于CMOS、Si、GaAs和GaN材料。
射频前端架构经过近十年发展，完成Phase2-Phase7LE的演变，趋于成熟且多元化，射频前端竞争也从早期的分立器件演变成生态模组的竞争。射频前端架构一般由平台厂商（联发科MTK、高通Qualcomm等）、器件厂商（Skyworks、Qorvo等）以及终端厂商（苹果、三星、华为等）共同定义开发完成。联发科MTK发起定义的“PhaseX”系列射频前端方案因其平台适配性高、开发风险低、切换灵活且开发和维护成本低等优势，成为近十年来主流的射频前端架构方案。
图：参与射频前端架构定义厂商
资料来源：慧智微公众号，平安证券研究所
射频前端模组是将射频开关、低噪声放大器、滤波器、双工器、功率放大器等两种或者两种以上的分立器件集成为一个模组，从而提高集成度与性能并使体积小型化。简单来说，射频模组是多种分立器件根据应用不同组合而成，比如接收模组由射频PA/Switch/滤波器等器件组合而成，发射模组由射频LNA/Switch/滤波器等器件组成。公司坚持自主研发，在射频前端分立器件全覆盖的基础上，实现射频模组产品的多样化、生态化。
图：射频模组的一般构成
资料来源：知乎，平安证券研究所
细分来看，射频前端模组根据集成方式的不同可分为DiFEM（集成射频开关和滤波器）、LFEM(集成射频开关、低噪声放大器和滤波器)、FEMiD（集成射频开关、滤波器和双工器）、PAMiD（集成多模式多频带PA和FEMiD）等模组组合。
持续增加的射频前端器件数量和PCB板可用面积趋紧之间的矛盾促进射频前端模组化发展，越来越多的分立式射频前端芯片通过SiP技术封装在同一颗大芯片里面。从Broadcom的发展来看，2007~2010年主要是分立的射频前端器件，2011~2013年是单颗PA模组，2014年以来持续升级，已经实现多频段PA模组整合。与此同时，Skyworks、Qorvo、村田、高通等射频前端芯片大厂均已推出多品类射频前端模组产品。
据Yole预测，2025年射频前端整体市场规模达到258亿美元，其中射频模组市场将达177亿美元，占总市场规模68%，年均复合增长率为8%；分立器件仍将有81亿美元的市场规模，占总市场规模32%，复合年增长率将达到9%。
图：射频前端市场规模预测
资料来源：Yole
接收模组（FEM）主要指承担下载功能的射频模组，不含PA。以手机为例，与基站通信的过程中，分为上行（上传）和下行（下载），手机上传数据需要手机PA将信号放大，基站处于接收状态；下载数据需要基站方面的PA将信号放大，手机处于接收状态。接收模组主要是射频开关、滤波器、LNA等芯片产品的排列组合。
图：小米10中用到的接收模组
资料来源：滤波器公众号
据YoleDevelopment数据，预计射频前端接收模组市场空间将从2019年的25.8亿美元增长到2025年的45.7亿美元，年均复合增长率为13%。
功率放大器模组（PAM）。功率放大器模组主要指承担上传信号功能的射频模组，包含PA。以手机为例，与基站通信的过程中，分为上行（上传）和下行（下载），手机上传数据需要手机PA将信号放大，基站处于接收状态；下载数据需要基站方面的PA将信号放大，手机处于接收状态。功率放大器模组主要是射频开关、滤波器、PA等芯片产品的排列组合。以Qorvo某款M/HBPA模组为例，在一颗大SiP封装内，包含有12个滤波器、3个PA、1个控制芯片、1个天线开关和3个射频开关。
据YoleDevelopment数据，预计功率放大器模组模组市场空间将从2019年的53亿美元增长到2025年的89亿美元，年均复合增长率为11%。
AiP模组（毫米波天线模组）。由于毫米波频率高，传输损耗大，因此天线和射频前端集成化，典型设计上，将毫米波天线与毫米波芯片封装在一起，业内称之为AiP（antenna-in-package）。
图：AiP模块构成
资料来源：滤波器公众号
据YoleDevelopment数据，AiP模组于2019年开始产生销售，主要是美国市场，预计到2025年市场空间将达到14亿美元，年均复合增长率为53%。
行业趋势：
2G以来，射频前端模组的集成化和模组化成为了长期以来的主要主题，未来有望进一步维持。以联发科平台的解决方案为例，4G时代，射频前端模组化解决方案的主要产品主要为PAMiD，而分立方案的主要产品则为MMMBPA和TxModule等。
表：4G手机分集成度射频前端发射端模组产品梳理
资料来源：慧智微，民生证券研究院
进入5G时代，射频前端根据频段的不同拆分成Sub-3GHz频段和Sub-6GHz频段。其中Sub-3GHz频段的模组化解决方案发射端产品包括PAMiD和L-PAMiD等产品，接收端主要为L-FEM；分立方案与Phase2方案类似，在发射端采用MMMBPA和TxModule等产品，在接收端采用L-FEM、LNABank等产品。5G时代的Sub-6GHz频段由于频段较为分散，带宽更大，可以采用双工器，因此集成化解决方案的难度相对较低，分立方案应用较少，Sub-6GHz频段的发射端主要采用L-PAMiF，接收端使用L-FEM。
表：5G手机分集成度射频前端模组产品梳理
资料来源：慧智微，民生证券研究院
除了提升产品的模组化程度，5G给射频前端模组带来的另一个重要变化是射频前端器件和模组用量的提升，以及射频前端模组价值量快速上升。据Gartner数据，5G手机相较于4G手机，在射频前端的PA、滤波器、开关及模组产品的数量均有提升，平均单机射频价值量从4G手机的7.2~16.3美元提升至32~38.5美元。
表：不同通信网络制式手机射频前端产品用量及价值量
资料来源：Gartner、集微网，民生证券研究院
从机型来看，不同频段的手机在低、中、高端机型上，射频前端模组的差距较大。其中4G高端手机的平均射频前端成本达到18.25美元，为4G低端手机的20倍，而5G旗舰毫米波机型的射频前端价值量则进一步提升至45.5美元，占手机总体价值量比重达到14.1%。相同通信网络制式不同等级的射频前端模组的差异主要在于集成度的差异，随着未来射频前端趋向集成化发展，射频前端的价值量和市场空间有望进一步增长。
表：不同机型射频前端总成本及成本占比
资料来源：Gartner、集微网，民生证券研究院
因此随着通信技术升级，模块化是必然趋势。其一，射频器件数量成倍增长，而PCB板面积有限；其二，模块化可以简化手机厂商设计难度、降低研发周期。从3G到5G，模组的集成度不断提升，难度越来越大。低端模组竞争激烈、价值量低、盈利能力差；高集成度的高端模组盈利能力强，价值量高、被海外巨头所垄断。
目前国内厂商和国外厂商的差距主要在于多工器产品的研发和生产能力。当前除了PAMiD和L-PAMiD等产品，国内厂商研发的射频前端模组已具备和海外一线龙头对标的能力。随着国内厂商在小体积、大功率、高稳定性的多工器领域拼图的补全，国内厂商有望在射频前端全产业链产品全面对标海外龙头厂商，实现国产化产品的快速追赶。除此之外，模块化趋势下，国内厂商崛起的前提是形成完整的产品线，最有希望成为产品线布局较为全面，具备模组能力、并购整合潜力的厂商。
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参考资料：
东北证券：唯捷创芯(688153)-深耕PA十余年，国产替代与5G东风助力腾飞；
唯捷创芯招股说明书；
招商证券：卓胜微（300782.SZ）-滤波器及PA模组迎量产曙光，站在第二成长曲线起点；
滤波器公众号；
民生证券：唯捷创芯-U（688153.SH）-唯迅捷之速，创射频之光；
平安证券：卓胜微(300782.SZ)-射频前端全面开花，对标国际大厂的进阶之路；
