氮化鎵(GaN)和碳化硅(SiC)并稱為第三代半導(dǎo)體材料的雙雄,由于性能不同,二者的應(yīng)用領(lǐng)域也不相同。由于氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電場高、飽和電子速率大、熱導(dǎo)率高、化學性質(zhì)穩(wěn)定和抗輻射能力強等優(yōu)點,成為高溫、高頻、大功率微波器件的首選材料之一。
資料來源:英飛凌,國盛證券研究所
▲GaN HEMT禁帶寬度表現(xiàn)優(yōu)異
目前氮化鎵器件有三分之二應(yīng)用于軍工電子,如軍事通訊、電子干擾、雷達等領(lǐng)域;在民用領(lǐng)域,氮化鎵主要被應(yīng)用于通訊基站、功率器件等領(lǐng)域。氮化鎵基站PA的功放效率較其他材料更高,因而能節(jié)省大量電能,且其可以幾乎覆蓋無線通訊的所有頻段,功率密度大,能夠減少基站體積和質(zhì)量。
資料來源:RFMD,國盛證券研究所
▲GaN較GaAs大幅減少體積
氮化鎵射頻器件高速成長,復(fù)合增速23%,下游市場結(jié)構(gòu)整體保持穩(wěn)定。研究機構(gòu)YoleDevelopment數(shù)據(jù)顯示,2017年氮化鎵射頻市場規(guī)模為3.8億美元,將于2023年增長至13億美元,復(fù)合增速為22.9%。下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)整體保持穩(wěn)定,以通訊與軍工為主,二者合計占比約為80%。
資料來源:Yole、國盛證券研究所
▲氮化鎵射頻器件下游結(jié)構(gòu)
基站建設(shè)將是氮化鎵市場成長的主要驅(qū)動力之一。Yoledevelopment數(shù)據(jù)顯示,2018年,基站端氮化鎵射頻器件市場規(guī)模不足2億美元,預(yù)計到2023年,基站端氮化鎵市場規(guī)模將超5億美元。氮化鎵射頻器件市場整體將保持23%的復(fù)合增速,2023年市場規(guī)模有望達13億美元。
資料來源:Yole、國盛證券研究所
▲氮化鎵射頻器件市場結(jié)構(gòu)
氮化鎵將占射頻器件市場半壁江山。在射頻器件領(lǐng)域,目前LDMOS(橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體)、GaAs(砷化鎵)、GaN(氮化鎵)三者占比相差不大,但據(jù)Yoledevelopment預(yù)測,至2025年,砷化鎵市場份額基本維持不變的情況下,氮化鎵有望替代大部分LDMOS份額,占據(jù)射頻器件市場約50%的份額。
▲射頻器件市場結(jié)構(gòu)
2、FPGA:賽靈思預(yù)計5G有望帶來3~4倍相關(guān)收入
隨著目前5G時代的進展以及AI的推進速度,MRFR預(yù)測FPGA在2025年有望達到約125.21億美元。在2013年全球FPGA的市場規(guī)模在45.63億美元,至2018年全球FPGA的市場規(guī)模緩步增長至63.35億美元。
▲FPGA全球市場規(guī)模(百萬美元)
對于全球FPGA的市場分布而言,MRFR統(tǒng)計對于FPGA的下游應(yīng)用地區(qū)分布而言,目前最大的為亞太地區(qū),占比39.15%,北美占比33.94%,歐洲占比19.42%;而至2025年,亞太地區(qū)的占比將會繼續(xù)的提高至43.94%,此間原因也主要因為下游應(yīng)用市場在未來的主要增長大部分集中在亞太地區(qū)。
▲2018市場按地區(qū)分布
▲2025E市場按地區(qū)分布
FPGA龍頭Xilinx在5月召開的投資者會議中表示,5G將帶來1.5倍的基站數(shù)量、2倍的硅含量、1.3倍的市場份額,預(yù)計將使賽靈思有線及無線事業(yè)群機會收入提高至4G時代的3至4倍。
▲賽靈思預(yù)計5G時代收入
3、存儲:5G大幅催生數(shù)據(jù)存儲需求!
5G支持下的AI、物聯(lián)網(wǎng)、智能駕駛,從人產(chǎn)生數(shù)據(jù)到接入設(shè)備自動產(chǎn)生數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)呈指數(shù)級別增長!智能駕駛智能安防對數(shù)據(jù)樣本進行訓練推斷、物聯(lián)網(wǎng)對感應(yīng)數(shù)據(jù)進行處理等大幅催生內(nèi)存性能與存儲需求,數(shù)據(jù)為王!
所有數(shù)據(jù)都需要采集、存儲、計算、傳輸,存儲器比重有望持續(xù)提升。同時傳感器、微處理器(MCU/AP)、通信(RF、光通訊)環(huán)節(jié)也將直接受益。存儲器芯片是推動半導(dǎo)體集成電路芯片行業(yè)上行的主要抓手,密切關(guān)注大陸由特殊、利基型存儲器向先進存儲有效積累、快速發(fā)展進程。
存儲器占半導(dǎo)體市場規(guī)模增量70%以上。從全球集成電路市場結(jié)構(gòu)來看,全球半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計組織預(yù)計2018年全球集成電路市場規(guī)模達4015.81億美元,相較于2016年增長了1249億美元。而存儲器18年市場規(guī)模達1651.10億美元,相較2016年增長了883億美元,占增量比重達71%
▲全球半導(dǎo)體市場結(jié)構(gòu)(百萬美元)
4、天線:5G背景下迎來高速成長機遇
基站端:
MassiveMIMO趨勢下,單個基站天線數(shù)目將大幅增長??紤]到輕量化、集成化需求,未來5G天線振子工藝上,塑料振子將成為主流。同時,以目前64通道方案來看,單面需集成192個振子,目前振子價格約為1美元左右,2019年國內(nèi)5G宏站振子市場規(guī)模約為3~4億元,考慮逐年調(diào)價的情況下,2022年有望達20億元,CAGR達70%以上。
▲基站天線演變歷程
▲塑料振子
▲5G陣列天線架構(gòu)
天線有源化將大幅提升天線價值。傳統(tǒng)無源天線,天線與RRU采用分離模式,而5G時代,隨著頻率增加、波長減小,為減小饋線損耗,將采用射頻模塊與天線一體化的設(shè)計方案,即AAU。隨著射頻模塊的集成,AAU天線整機價格相較無源天線將由大幅度的增長。
▲射頻模塊與天線一體化
終端:
手機天線生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了從“彈片天線——FPC天線——LDS天線”的演變過程。2013年以前,單機天線數(shù)量較少,包括通信主天線、無線、收音機、GPS、藍牙等,此后隨著智能手機功能的延展,單機的天線數(shù)量可以達到10個以上,按用途分大致可分為通訊天線、WiFi天線及NFC天線三種天線模組。
▲不同天線類型對比
▲天線模組對比
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