Qorvo的技术与产品,已不仅仅限于射频。
电动汽车、SiC、UWB、Wi-Fi、Matter......当今热门的风口行业,几乎都可见Qorvo的身影。而这些产品的布局,其实早在几年前就已经开始了。
Qorvo FET,独有的Cascode架构
SiC的火,不言而喻。
据Yole预测 ,2021-2027年,全球SiC功率器件市场将由10.9亿美元增长到62.97亿美元,年均复合增长率为35%。Qorvo碳化硅事业部销售总监Sam Koh也表示,“最近几年SiC市场应用与需求远超产能,”其中,新能源汽车和充电桩应用增长最快,尤其是OBC(车载充电器)市场,已经有6.6KW-22KW等多种功率段的方案。同时,IT基础设施、可再生能源市场也是SiC的重点应用领域。此外,SiC还可以充当电路保护器件,尤其在固态电路中,实现比较好的电路保护作用。
作为在宽禁带半导体领域有多年经验的企业,Qorvo在2021年通过收购UnitedSiC,成为了该领域的重要玩家。通过提供车规级SiC FET、JFET和肖特基二极管等产品,指标覆盖650V、750V、1200V、1700V,重点针对1KW以上应用。与市面同类SiC MOSFET产品相比,Qorvo SiC FET 采用独有的Cascode 电路结构(共源共栅),即将 SiC JFET与硅MOSFET 共同封装在一个器件内部,传统SiC MOSFET 中的沟道电阻 Rchannel 被 SiC FET 中低压硅 MOSFET 的电阻所取代,反转层电子迁移率要好得多,因此损耗也更低。SiC FET 的晶粒面积相对较小,尤其是顶部堆叠共封装 Si MOSFET 的情况下,Qorvo高级工程师Michael Zhou介绍。
也正得益于Cascode电路结构,Qorvo FET优势也很突出:750V 、TO-247封装FET的导通电阻RDS(on) 仅为5.9mΩ以下。同时,因为JFET没有栅极氧化物,且是单级传导装置,所以可以避免一些与MOSFET相关的缺陷。此外,Qorvo FET产品组合涵盖了新兴市场的许多应用,使得客户能够实现灵活的性价比选择,而无需为不需要的性能额外付费。
Matter:打破连接边界
与SiC同样大热的,还有Matter。
2022年10月,连接标准联盟(前ZigBee联盟)、Thread联盟、亚马逊、苹果、谷歌、三星等联合550多家科技公司,共同推出了Matter 1.0标准,无疑为智能家居市场注入了一大波活力,相关芯片厂商、方案商也纷纷推出了支持Matter的产品。
Qorvo也不例外。早在2016年收购GreenPeak后,Qorvo就正式迈入了低功耗市场。GreenPeak一流的技术团队和解决方案,结合Qorvo射频方面的优势,使得Qorvo在智能家居、物联网等领域如虎添翼。据其市场经理Dash Kong介绍,Qorvo 正在生产多款与 Matter 兼容的产品,其中包括QPG6105 和QPG7015M。 QPG6105是智能家居节点设备控制器,为节点设备提供更小电流、更低功耗。QPG7015M是具有实时并发功能的收发器,能够为网关等应用提供提供更强的通讯功率、更远的通讯距离以及可以支持更复杂的运算。这些产品都支持跨多个标准协议的无缝和同步网络管理。
因为Matter的开源属性,Dash认为,软件层面的差异化会越来越小,而更多的竞争优势会在芯片层面体现。Qorvo独有的ConcurrentConnectTM 技术能够同时接收三种不同的协议信号,使得客户无论使用何种协议,都可以在物联网设备之间实现持续流畅的通信,尤其在Matter时代,该技术能够很好地兼顾Zigbee 和 Matter over thread 的产品共存,让客户无需再做选择。此外,Qorvo芯片能够支持两个天线输出口,可以为客户提供片上Antenna Diversity 技术,客户无需额外的 RF 设计,便可获得更加稳定的无线信号链路。
考虑到Matter方案的普及度,为了更好地支持客户从设计到量产,Qorvo也在官方 Github上推出了非常详细的软件解决方案和完整的开发套件,其中开发套件中囊括了大部分客户用到的应用场景,工程师拿到开发套件后,通过一周到两周的时间,就可以实现产品的最初模型。此外,Qorvo 也在积极与国内外多家模组厂商、方案商合作,更好的为客户提供一站式解决方案。
Dash Kong同时提到,除了打破生态壁垒外,Matter更为关键的是加强了智能家居产品的安全属性,Matter是基于传输层之上的应用层协议,它依赖于Wi-Fi、以太网、Thread等底层协议,所以不适配IPv6的Zigbee和蓝牙和Matter 协议是互斥的。尽管如此,随着Matter的推进,各自为政、传统由生态绑定的企业护城河也将被打破,整个生态也会更加活跃,消费者的体验也将得到优化。
UWB:厘米级定位激活潜力应用
UWB是老朋友,也是新朋友。
这个诞生于上世纪六十年代的技术,在最近几十年间曾经数次走进人们的视野,直到2004年,人们发现了UWB技术的独特能力——基于 802.15.4a/z 标准,能够提供厘米级精确定位功能。其实早在2019年之前,UWB技术就已经在40个垂直领域中超过800完台设备上部署。苹果的入局更为UWB添了一把火,此后,各大智能手机厂商如三星、OPPO、小米等主流厂商也开始积极拥抱UWB技术。同年,全球车联网技术联盟(CCC)提出要将UWB技术应用于数字钥匙。2021年7月,全球车联网联盟正式发布了UWB数字要是规范3.0版,应用再次推进。
2020年,Qorvo完成了对UWB行业先驱Decawave的收购,Decawave UWB产品和IP组合,与Qorvo RF强强联合,为其UWB产品打下了坚实的基础。此后,7Hugs Labs的加入,则进一步强化了Qorvo在UWB相关软件开发领域的实力,使得Qorvo成为了能够真正量产出货UWB产品的唯二厂商。Dash介绍,Qorvo深知相较于其他技术,UWB的方案相对较新,所以客户需要有经验的供应商提供强有力的技术支持和方案支持。为此,Qorvo不仅能提供性能优异的芯片产品DW1000、DW3000/QM33、QM3572X,还能提供交钥匙模块或构建快,以降低应用设计复杂性。
对于应用前景,从UWB设备出货量的预测可以看出,到2026年,汽车无钥匙进入系统市场将达到370Mu,因为与手机的协同工作,该领域的发展也将促进手机设备的增长,达到600Mu。
在汽车领域,UWB无钥匙进入系统,可以让以智能手机为媒介的智能终端能够以较为安全的方式存储、验证和共享车辆的数字密钥,进而实现无钥匙开车锁和启动车辆。此外,车内生物监测系统也将是一个重要应用方向。
在工业领域,准确的位置数据将使人们能够轻松地在大型公共场所中使用导航,无论是医院、机场、商场等场景都非常便捷。同时,还可以通过UWB技术提升工厂和仓库的运营效率。
在消费领域,UWB 支持基于环境场景的用户界面,例如基于位置的远程指向及控制操控、多房间跟随扬声器、免提访问控制。UWB 还可借助随身机器人和机器人导航来实现消费型机器人技术。
电动汽车:多款产品组合出击
汽车联网、电气化的需求,对汽车研发提出了各种严苛的挑战。Qorvo结合自身优势和差异来塑造在汽车领域核心竞争力,主要包括RF、电源、传感器、天线、UWB等产品。
V2X:互联汽车采用了许多独特的连接技术如V2X、Wi-Fi、ETC等,这些技术必须互不干扰信号质量,才能实现无缝通信。这时设计中就会用到各种个样的滤波器,形成各种分散方案,而Qorvo相关产品能够将不同的工艺集成、整合成单芯片,并与高通、Autotalks、MTK做了系统解决方案。
Wi-Fi、NAD、TCU:对于Wi-Fi6、Wi-Fi6E、Wi-Fi7、massive MIMO,Qorvo也有相应的解决方案。
电源:通过SiC技术,Qorvo可以让电动汽车有效融合各种功率相关优势。
传感器:2021年,通过收购NextInput,Qorvo拥有了MEMS 压力传感器的技术和产品。汽车中的仪表盘、主控屏、中控盘、车钥匙等应用中,机械按钮和旋钮正逐渐被液晶屏上的虚拟按键所取代,以更友好、简洁的方式呈现。
UWB:Qorvo高性能事业部销售总监James Huang介绍,UWB汽车应用中公认有两个爆点,一个是此前提及的无钥匙进入系统,另外一个则是车内生物监测系统,即系统会在锁车后一定时间内持续监测车内是否有生命体,如果没有监测到生命体系统将自动关闭。如果监测系统一旦发现有生命体,则会发出警报救援。
Qorvo的新战场
通过自身硬实力的提升以及收购,Qorvo已经成为了拥有广泛产品线的企业,携带着RF领域丰富的经验,并结合相关领域的强势创新的基因在汽车、电源管理、无线等重要市场提供广泛而有力的支持。