如今，SiC與GaN成為化合物半導體的兩大當紅炸子雞，受到新能源汽車與快充的帶動，SiC和GaN都坐上了高速列車，而同為化合物半導體，砷化鎵（GaAs）的境遇卻有點慘。
代工廠進入寒冬
作為全球最大的GaAs代工廠，自2022年第一季度開始，穩(wěn)懋的營收與凈利潤就出現(xiàn)了持續(xù)下滑。2022年第四季度的營收下滑至35.27億新臺幣，同比下降51.13%。其資本支出也從2021年的80.81億新臺幣回落至2022年的71.24億新臺幣。
從營收結構來看，穩(wěn)懋的營收主要來自移動手機（主要是智能手機PA放大器）、技術設施建設、WIFI這三大部分，不過由于智能手機業(yè)務市場需求的不景氣，穩(wěn)懋來自智能手機的營收占比在顯著下滑，2022年第四季度來自Cellular（移動手機網絡）的營收占比為25~30%，與2021年同期相比下降了25個百分點?；A建設（Infrastructure）相關營收雖然仍略低于第3季的水準，不過第4季已超越手機PA成為營收最高的族群，Wi-Fi營收則在部分客戶回補庫存之下出現(xiàn)小幅增長。
Source：穩(wěn)懋
另一家GaAs代工企業(yè)宏捷科今年2月營收1.05億新臺幣，同比銳減42.31%，創(chuàng)下2019年4月以來的新低。目前宏捷科的產能已經達到了2萬片/月，但由于需求不景氣，產能利用率維持在3成左右的水準。宏捷科在法說會上表示，目前中國大陸PA設計企業(yè)的庫存仍然需要5個月才能恢復到正常水位，且未來智能手機的銷量能夠走強仍需觀察。
射頻龍頭承壓
砷化鎵下游的最大應用產品是射頻PA（Power Amplifier）。
從設計端來看，目前全球射頻PA龍頭分別是Skyworks和Qorvo。目前兩家企業(yè)的營收都不同程度的遭受到壓力。Qorvo在最新一季度的營收為7.43億美元，同比下降33.3%。其對下一季度的業(yè)績指引中，營收將不超過6.4%，同比下滑40%以上。在主營業(yè)務營收疲軟之下，Qorvo也正在加速降低產能利用率，以避免庫存積壓過多。
而Skyworks相對能夠好一些，2022年第四季度營收達到了14.1億美元，同比增長7.3%，全年營收54.86億美元，同比增長7.37%，Skyworks營收能夠實現(xiàn)正增長主要是因為第四季度蘋果發(fā)布新的產品，Skyworks作為蘋果手機射頻PA的供應商，營收被一定程度地拉動上升。
此外，兩大龍頭的盈虧不同的另一個重要原因是其營收結構不相同。此前Qorvo的營收中來自中國的占比在一半左右，因此受到中國市場影響比較大，受到中國智能手機需求的下行，Qorvo在2022年第三季度來自中國的營收占比已經下滑至19%。而Skyworks的營收中，來自美國市場的占比超過50%，2022年第三季度來自中國的營收占比只有8%。
在全球智能手機下行的大背景下，射頻PA自然也受影響，但從業(yè)績上來看，Skyworks和Qorvo雖略有不同程度的衰退，但相對于代工廠而言并不算大，一個重要原因是兩大射頻PA龍頭正在加速多元化。
射頻龍頭多元化布局
轉型，似乎成為過去五年射頻龍頭的主旋律，有像Broadcom這樣，一度要放棄射頻業(yè)務，徹底轉型軟件服務的，也有像Skyworks和Qorvo這樣，將業(yè)務多元化布局的。
在過去十年，Qorvo與Skyworks進行了多起并購，一部分是用來鞏固自身在射頻領域的地位，另一部分則是為了拓展全新的業(yè)務，尋找新的增長點。
Qorvo在2019年分別收購了CustomMMIC和Active-Semi，前者是從事微波射頻通信的制造商，后者主要是專注電源管理與電機驅動。在2020年Qorvo又收購了UWB芯片供應商Decawave，2021年收購MEMS傳感器解決方案供應商NextInput。同年又收購了SiC企業(yè)UnitedSiC，布局SiC產業(yè)。經過一系列的并購，Qorvo的發(fā)展方向不再局限于移動通訊的射頻解決方案，產品線也比老對手Skyworks更加多元化。從Qorvo最新的財報來看，其來自ACG業(yè)務線（先進移動通信部門）的營收為66%。
Skyworks的近幾年的重點發(fā)力方向則聚焦汽車領域與物聯(lián)網市場，其在2021年斥資27.5億美元并購了SiliconLaboratories的基礎設施和汽車業(yè)務，2018年收購Avnera以擴大其音頻解決方案組合并進入了智能揚聲器、耳機和汽車音頻等市場。
由于Skyworks和Qorvo在過去兩年進行了并購，且正在加速多元化，因此其受到當前周期影響會被減弱。
將目光聚焦中國射頻設計廠商，則更能看出當前射頻PA的現(xiàn)狀。從卓勝微與唯捷創(chuàng)芯過去8個季度的營收表現(xiàn)可以看出，其營收走勢雖然受到淡旺季的影響會略有漲跌，但總體趨勢是呈現(xiàn)下降狀態(tài)。唯捷創(chuàng)芯作為中國本土射頻PA的頭部企業(yè)，90%左右的營收都來自射頻PA，因此其更能夠直觀地展現(xiàn)出當前射頻PA的狀態(tài)。
此外，從庫存情況來看，2022年第三季度，唯捷創(chuàng)芯的庫存周轉天數達到了256天，超過了近三年的歷史峰值。而Qorvo和Skyworks庫存周轉天數也在160天左右，射頻PA廠商的庫存積壓嚴重。
需求減弱
射頻PA的下游需求主要有兩大部分，一部分是智能手機，一部分是基站。
在手機方面，根據Trendforce集邦咨詢的研究數據顯示，2022年智能手機的生產量為11.92億部，年減10.6%。2023年一季度智能手機產量仍會持續(xù)下跌，預估僅約2.51億部，年減18.9%。若以2023全年來看，隨著品牌持續(xù)調節(jié)渠道庫存，預測2023上半年渠道庫存可回到健康水位，預估全年產量仍有機會成長0.9%，達12.02億部。從成長性來看，雖然有5G滲透率的緩慢提升，但總體上半年庫存的調整對射頻PA的出貨量影響更大，手機射頻PA今年上半年增長基本無望。
從基站方面來看，在中國市場中，根據工信部的數據，2022年新建5G基站88.7萬個，截止2月末，我國5G基站總數達238.4萬個，占移動基站總數的21.9%。預計今年全年建設5G基站60萬個，累計總數超過290萬個?？傮w來看，來自基站的增量還在，但相對而言，我國的5G基站建設已經放緩，在全球性經濟下行的壓力之下，各國在基站方面建設也將不會出現(xiàn)大跨步。
GaAs射頻PA所處生態(tài)位
此外，GaAs在基站上領域也并非處于一家獨大的局面。射頻PA的主要材料以LDMOS（Si）、GaAs（GaAs）和氮化鎵（GaN）這三大材料為主。這三大材料彼此優(yōu)劣勢明顯，GaAs器件的缺點是器件功率較低，通常低于50W。LDMOS器件的缺點是工作頻率存在極限，最高有效頻率在3.5GHz以下。GaN則彌補了GaAs和Si基LDMOS這兩種傳統(tǒng)技術的缺陷，在體現(xiàn)GaAs高頻性能的同時，結合了Si基LDMOS的功率處理能力，但缺點是貴。因此在不同的應用場景，這三大材料互有重疊。
在成本上，雖然Si材料價格更低，但由于Si CMOS PA在工作頻率的性能明顯不足，難以適應高頻場景。尤其是隨著5G的到來，對頻率有了更高的要求，4G的射頻通信需要用到5模13頻，平均使用7顆PA，但到了5G新增了頻段（n41 2.6GHz，n77 3.5GHz和n79 4.8GHz），未來還需要新增6 GHz以上高頻段，同時需要繼續(xù)兼容4G、3G、2G標準，因此Si CMOS PA在性能上無法取得優(yōu)勢。
另一方面，雖然GaN能夠滿足5G的需求，但5G手機平均射頻PA用量在10顆，遠超4G手機，GaN本身成本就高于GaAS，因此在成本上GaN不是最優(yōu)選。GaAs在性能與成本上取得很好的平衡，因此基于GaAS的射頻PA在智能手機市場中占據絕對優(yōu)勢。
在基站領域，基站分為宏基站和小基站。5G宏基站對射頻器件有更高的要求，宏基站的覆蓋半徑在200米以上，小基站的覆蓋范圍在200米以下，在功率上，宏基站的單載波發(fā)射功率在10W以上，小基站在10W以下。因此其使用的射頻PA對材料也是有不同的要求。
簡單來說，GaN和LDMOS輸出功率較高，主要應用于宏基站射頻單元中，其中LDMOS技術適用于低頻段，在高頻段領域存在局限性，而GaN在高頻上的優(yōu)勢，讓其成為焦點。在小基站上，GaAs擁有較高的性價比而成為主流。
目前國產企業(yè)中，從事手機PA的公司有唯捷創(chuàng)芯、昂瑞微、飛驤科技、銳石創(chuàng)芯、紫光展銳、芯樸科技。在基站PA領域有至晟微、安其威微、華泰、明夷、芯百特等國產企業(yè)。
總結
由于GaAs的最大市場還在通信領域，尤其是在智能手機領域，因此其和智能手機可以說是榮衰與共，當智能手機和其它通信產業(yè)景氣度上升時，射頻企業(yè)的營收也跟著水漲船高，GaAs產業(yè)鏈也跟著受益，而當市場陷入下行周期的時候，GaAs也跟著下行。
另外，過去幾年，GaAs的快速增長核心還是受到5G滲透率提升所帶動的，但當前5G手機的滲透率已經進入了一個尾聲，而智能手機產業(yè)也進入了一個成熟甚至未來會間歇性下滑與上升的階段，GaAs企業(yè)的下一個增長點在何處？也許擴大在GaN和SiC領域的版圖是一個不錯的選擇，至少穩(wěn)懋已經在這么做了。（文：集邦化合物半導體 令小山）
更多SiC和GaN的市場資訊，請關注微信公眾賬號：集邦化合物半導體。