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天珑移动旗下捷豹电波引入联发科战略入股 开启5G新篇章

  • 2018-07-04/13:21 访问量:
  • 集微网消息(记者 邓文标)面向2020年5G时代的全面到来,产业链厂商早已秣兵厉马,在资本与技术层面双路并进!7月2月,创智科技公告,天珑移动控股子公司捷豹电波与芯片巨头联发科 (MTK: MediaTek Inc.)签订《战略合作框架协议》和《战略投资意向书》,双方将展开战略合作,研发毫米波相关的技术和产品,包括系统与模组整合、半导体系统封装、以及芯片设计等。

    而捷豹电波除了是天珑移动子公司外,还是深圳市孔雀计划支持发展5G核心技术之一—毫米波技术的厂商。

    在过去,国内对于毫米波发展,由于人才紧缺、研发投入太晚与资源不足,导致自主核心技术能力与创新产品不足,标准参与边缘化导致关键知识产权极度缺乏,同时缺乏本地化认证环境与试验平台,使得中国移动通信产品必须支付大量的专利费。

    因此,面对5G催生的巨大商业需求以及划时代的毫米波技术突破,天珑移动早就对此进行规划布局,引进新的团队来规划发展5G毫米波技术,并针对毫米波相关技术、知识产权的布局以及如何商业化等,提出5G毫米波计划。2016年就通过深圳市政府“孔雀计划”,捷豹电波5G毫米波创新团队就入选深圳市海外高层次人才引进创业计划,获得市政府的资助。

    深圳捷豹电波科技(Jaguar Wave)有限公司也正式由天珑移动与深圳市政府共同成立,是围绕5G通讯与毫米波(mmWave)相关技术、产品的研发与销售型企业。基于多年来天珑移动在5G毫米波的布局,天珑移动于2016年投资设立控股子公司捷豹电波开始独立运营,通过引进毫米波行业的高端人才及设备,发展商用毫米波的技术,推动芯片商开发更完善方案,开发具备毫米波的小型基站与终端装置等产品。

    Pre-5G运用WiFi 60GHz,发展毫米波生态系与核心技术

    5G从频率来看主要分成两部分,第一个部分是微波(<6GHz),可说是4G技术的延伸与演进;另一个部分是毫米波(30-90GHz),可说是移动通讯的电磁传播技术全新且革命性的改变。

    在战略上布局5G毫米波,将会在核心技术上取得领先地位。由于毫米波宽频道与极低延迟的特性,是现在唯一可胜任5G高速传输及严格控制应用场景的技术。在战术上因现在唯一可以商用化的毫米波频带就是WiFi的第三个频道60GHz,它是全球性不需要各国政府授权的频率,而且相关的标准2014全球皆已确认。同时它有点对点(PTP)与点对多点(PTMP)高速无线通讯,是WiFi的第三个频道(802.11ad),其实际传输速度是现有商用化技术的50-100倍,可以说是从现在到未来两三年内,在5G毫米波商转前能够实现全无线化通讯产业与产品(全新或优化的Business Model)不可取代的关键。此外,可商用化的毫米波WiFi还可以创造营收,使毫米波企业存活并发展,因此这段期间将是发展5G与WiFi共同的交集期,在创造营收的同时继续精进毫米波的技术与知识产权,以备5G市场成熟时全面应对!

    由于未来5G的产品再也不是只以手机为主,将会结合高速宽频联网、极低延迟通讯控制网络以及大量物联网,因此捷豹电波持续投入资源发展毫米波相关技术与产品为主的高速物联网的应用,如毫米波移动热点(MiFi)与Dongle、视频的监控物联网系统、办公室及家用高速无线网路、机器人控制监控系统、智能车管理系统,并朝向未来的5G发展。

    天珑移动旗下品牌Wiko亮相2018 MWC世界移动通信大会,首推5GMIFI技术

    在2018年西班牙世界移动大会(MWC)上,捷豹电波就推出全球第一个5G毫米波超高速移动热点,其不仅具备毫米波技术,并从使用者角度出发可兼容目前既有的4G网络传输,获得行业和市场的热烈反响。另外,捷豹电波还展出了全世界第一只消费用户级毫米波的 802.11ad USB 3.0 Dongle。通过这些产品,用户可以在物联网、区块链、视频、储存、直播等需要极低延迟和大容量传输的场景实现Pre-5G的应用。

    发展毫米波系统封装与芯片设计技术,建立生态与实现应用

    先进的毫米波应用需求增加,需要结合各种功能且更高速度和更高带宽的集成电路,其实各种半导体制程技术具有特殊性优点,例如Si提供非常高的水平集成密度、复杂性、产量和成本效益。另一方面III-V族化合物半导体氮化镓(GaN),砷化镓(GaAs)和硅锗(SiGe)等提供在频率、功率、速度、击穿电压和噪声系数优越的性能。

    尽管如此,这些工艺的制造产量限制了它们使用具有更高集成度的应用程序。因此要实现更高的性能,还需整合多种半导体技术(单一或多个功能至关重要),无源元件尤为重要的RF器件占据了80%以上移动终端的零件总数。

    然而,无源器件的片上集成产生很差的Q器件就半导体制程而言成本非常高;多层MCM基材是非常适合嵌入无源元件多层,可提升产品品质,但低成本和紧凑的尺寸,不仅减少了组装成本和时间,还包括零件数量和焊点数量,使得寄生效应减少,因此改进毫米波的性能、可靠性和集成模块的可重复性。在多层MCM或SiP/SoP中,两个或多个裸片或各种半导体上的封装器件安装并互连到单个基板上包括片外高Q无源器件天线和滤波器,因此显著提高了设计灵活性和性能。裸露的芯片或封装使用不同的技术进行整合并附着到基底上使用环氧树脂或共晶。这提供了短路径组件之间,减少寄生效应等提高了操作的速度和频率也消除了昂贵连接器的需求以及从有源器件到体积庞大的波导天线。同时这项技术也被整合电波、直流、混合信号、数位和控制在单一模组中,显著减少接口的数量,也有助于封装的成本效益。

    因此电路模组化的集成技术,如多芯片模组(MCM)和系统采用高密度的封装技术(SiP/SoP)整合,被广泛认为是未来3-5年内满足这些挑战性要求的最佳方法。常用的多层MCM基于丝网印刷或沉积的SoP技术包括低温共烧陶瓷(LTCC),液晶聚合物(LCP)与有机和薄膜玻璃/硅(Si)上的集成无源器件(IPD)。其中基于陶瓷的LTCC MCM,由于其出众的射频和机械性能而很有前途热性能,辐射硬度和气密性,以及相对较高级的成熟度过程。过去十年取得了巨大的发展,在LTCC多层陶瓷基板互连和封装技术,产生新颖且高品质的集成元件和电路架构,展示增强的性能、小型化和可靠性。因此制造具有挑战性的毫米波应用可行且具有成本效益。

    在半导体制程的进展上,目前已有0.18 μm/90 nm 甚至65 nm/40 nm 的RF CMOS制程被开发出来,使得RFIC的设计可以满足更高频率、更高整合度的需求。RFIC的发展趋势之一指向更高频宽及频段的应用,例如无线网络(WLAN)通信标准IEEE 802.11ac的5-GHz多频道系统或是更高频率IEEE 802.11ad的60-GHz宽频系统。另一发展趋势是在现有的系统之下进行整合,包括单一频带的子电路整合,如WLAN系统收发机(Transceiver)与功率放大器(PA)、收发切换开关(T/R switch)等的整合;单一系统的多频带整合,如IEEE 802.11a/b/g/n/ac/ad 2.4/5/60-GHz多频带WLAN的收发机整合,或是24/77-GHz中距离与长距离汽车雷达多通道收发机整合;不同系统的整合,如WLAN与手机GSM/WCDMA/LTE的多模整合等。

    此外,能够让60GHz毫米波进入量产阶段,理想的截止频率(fT)应该是在300GHz的门槛,若换算成相对应的半导体制程,约是45纳米,就毫米波本身来说,其实早就开始利用砷化镓(GaAs)化合物半导体技术,芯片设计期待RF CMOS技术能够取而代之,将毫米波全系统芯片实现出来。针对毫米波芯片技术突破上,首先专注在毫米波智能型天线数组的设计、波束成形技术开发、干扰抑制算法的发展和系统整合微小化开发的方向发展,进而向上游整合,来发展5G毫米波的技术,开发出更好的产品。

    天珑移动5G技术毫米波MIFI获得设计界奥斯卡奖“红点设计大奖”

    由于5G采用毫米波势在必行,毫米波射频天线组合更为复杂且空间有限,而5G装置中至少会用到1个以上毫米波系统作为高速无线传输,采用毫米波模块集成化则被认为是主流设计方案。因为毫米波超高工作频率与极短波长的特性,毫米波损耗很大。由于让高频传输、射频器件和天线集成在一个毫米波模块里面,必须要运用先进半导体技术才能够实现次或全系统的整合,但是现行半导体系统整合技术在3-5年内必须先结合系统封装(SiP/SoP)半导体技术来达成,再一步步提升芯片设计能力与技术,将毫米波全系统芯片(SoC)设计制造出来。

    因此,捷豹电波规划前期以半导体系统封装技术设计发展毫米波相关的技术与产品为目标,长期则发展毫米波芯片设计为目标,一步步发展先进芯片设计技术并搭配半导体封装技术与制程。目前在实现毫米波MiFi商用的基础上,正在规划实现上述技术产品路线,以期发展成为全方位毫米波系统封装设计与芯片设计兼具的Fabless企业。

    联发科拟入股天珑旗下捷豹电波,达成5G及毫米波战略合作

    任何成功的合作都必会架构在合作双方双赢的基础之上,或许有人会问为何国际级芯片设计巨头联发科会对于一个新创公司捷豹电波展开战略合作与战略投资?笔者认为,其实对手机芯片设计产业来说,即便是拥有最完整4G手机芯片技术的高通与联发科,在手机芯片组方案对于射频与前端电路器件天线、天线开关、功率放大器、滤波器、多/双工器与匹配线路等等都必须搭配其他相关厂商的芯片、裸片、模组等等。当通讯系统操作频率到达超高频率的毫米波等级时,这样的搭配与合作势必会更为密切;此外毫米波半导体封装与芯片设计是处于起步阶段,新创企业团队运作没有包袱、反应快速且具有创新思维,在这个大家都有机会出现的阶段,面对5G的芯机遇自然会吸引成功企业战略合作的目光!

    事实上,5G的商用需要整个产业链来协作推动,其中5G终端的落地,5G芯片又是战略制高点,毫米波又是5G芯片集成的难点。正是看到捷豹电波在5G毫米波领域的布局和技术,近日联发科计划入股,双方达成战略合作,签订投资意向协议和战略合作框架协议。

    根据协议,联发科将出资认购捷豹电波新增注册资本,认购价格经双方协商确认。双方将充分发挥各自的资源优势,建立全方位且长期的战略合作伙伴关系,在5G及毫米波技术研发、相关智能硬件的开发及生产、芯片开发等方面展开深入合作。此外双方将共同组建研究小组进行半导体领域专项技术开发,共同投资新项目、新技术,打造产业链集群等。同时,联发科将为天珑移动提供相关芯片研发技术支持,共同研发新产品、新技术。

    毫米波移动通信技术一直是行业难点,成为未来5G大规模商用的重要挑战之一。毫米波移动通信具有广阔的商业前景,5G强大的能力和丰富的连接场景势必会激发各行各业的应用需求。而满足这些需求仅仅依靠中、低频段来实现比较困难,这就需要高、中、低频协同工作,在不同场景下不断创造更佳的用户体验。为此,推动毫米波产业克服挑战走向成熟对于5G后续的成功发展非常重要。

    据了解,捷豹电波有专业的mmWave研发团队,在毫米波天线系统、智能型天线的设计,毫米波射频前端电路设计与系统整合设计技术,干扰抑制(Interference Cancellation)及干扰认知察觉(Interference-Aware)机制等技术方面有技术积累,可以将毫米波核心技术应用到产业界Small Cell毫米波回传、5G毫米波部署,形成深圳市乃至全国5G产业群和毫米波产业群。联发科则具有极高的半导体工艺水平和设计能力。双方合作后可以将5G产业从毫米波产业产品延伸到核心产业—5G芯片。

    一直以来,芯片是国内各通讯厂商想发展又无助的领域,对捷豹电波而言,通过毫米波产业群的技术外延,与联发科掌握的核心技术相结合,积极开展芯片产业的研究工作,建立完整的5G产业链自主核心专利技术体系,在5G芯片市场开拓一片新天地。

    一旦芯片产业发展顺利,捷豹电波将在5G时代拥有从外部的5G系统设计、系统封装、生产到内部心脏5G芯片的设计、生产的内外兼修的高新科技企业,建立5G通讯核心技术体系,拥有强大护城河,进一步提升公司竞争能力,成为全球领先的科技企业之一。(校对/范蓉)


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