物聯(lián)網(wǎng)革命帶來了諸多顯著影響,，其中之一便是整合了數(shù)十年來各自獨立發(fā)展的各種技術(shù)生態(tài)系統(tǒng),。物聯(lián)網(wǎng)是一個規(guī)模巨大的超級系統(tǒng),，它通過龐大的網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)從邊緣節(jié)點收集到云/數(shù)據(jù)中心并又將數(shù)據(jù)傳回邊緣節(jié)點,，我們目前所設(shè)計的任何系統(tǒng)最終都會與任何其他正在設(shè)計的系統(tǒng)相連接,。其所需的通信范圍之廣幾乎不可思議,，而且大部分的通信都采用無線方式,，越接近邊緣越是如此。
進行信號收發(fā)的設(shè)備差不多有數(shù)十億之多,，而比RF頻譜更加擁擠,、競爭更加激烈可能只有那些爭相想要從中大賺一筆的公司了。現(xiàn)代RF面臨著巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),，而且其所需的工程技能和專業(yè)知識與RF/數(shù)字鴻溝的數(shù)字部分通常所需的基本上沒有共同之處,。這意味著，很多系統(tǒng)設(shè)計人員都會在開放市場上尋找所需的RF技術(shù),。
如果您在過去三年左右的時間里一直忙于一個項目,，那么您可能會驚覺于市場的巨大變化，并會好奇地問“Qorvo 到底是誰？”畢竟,，擁有上千名員工,、可提供各種芯片組合產(chǎn)品、市值120億美元的世界財富五百強半導(dǎo)體公司通常都不是在短時間內(nèi)誕生的,。但是,，這家公司做到了。Qorvo由TriQuint半導(dǎo)體和RF Micro Devices合并而成,，成立于2015年,。TriQuint（最初是Tektronix的子公司）在砷化鎵 (GaAs) 半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域有著悠久的歷史，可追溯至上個世紀80年代中期,。RF Micro Devices (RFMD) 成立于上個世紀90年代初,，由ADI的幾名前員工創(chuàng)立，同時還是GaAs和氮化鎵 (GaN) 技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū),，其自創(chuàng)立之初就專注于RF設(shè)計,，而TriQuint在早期則主要集中于數(shù)字GaAs技術(shù)的開發(fā)。
鑒于如今兒童對RF玩具的巨大需求,，在制造從天線到模數(shù)轉(zhuǎn)換 (ADC) 級的射頻組件方面,，采用GaAs和GaN絕對要比普通硅材料更為合適。最近幾年,，CMOS硅基RFIC和絕緣硅片 (SoI) 技術(shù)都取得了諸多進展,，但這些解決方案往往側(cè)重于集成而非性能，而對RF組件的性能需求卻在持續(xù)增加,。
這意味著許多應(yīng)用不會選擇（或者甚至無法）將RF部件與所有數(shù)字部分共同集成到單片SoC中,，同時也指明了一個非常明確的突破方向,，各大公司可以由此展開競爭,，甚至第三方也得以受邀與垂直集成度最高的系統(tǒng)公司進行合作。憑借從兩家企業(yè)中繼承而來的數(shù)十年GaAs和GaN專業(yè)知識,，Qorvo可以充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢,。此外，如果CMOS能繼續(xù)在RF應(yīng)用方面取得進展,，那么Qorvo收購GreenPeak Technologies將能為公司帶來RF硅CMOS技術(shù),，確保Qorvo強大的射頻產(chǎn)品組合完全可以適應(yīng)未來的發(fā)展。
考慮到千兆赫范圍內(nèi)的各種信道像積木一樣堆疊在一起,，RF系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于濾波技術(shù),。表面聲波 (SAW) 濾波器曾是1.5 GHz以內(nèi)頻率的首選技術(shù)，但隨著3G,、4G和即將實現(xiàn)的5G需求的不斷上升以及WiFi設(shè)備的迅速增加,，體聲波 (BAW) 已然成為了明智的首選。憑借在GaN等材料領(lǐng)域的傳統(tǒng)優(yōu)勢、豐富的SAW和BAW濾波器技術(shù)以及多種創(chuàng)新封裝解決方案,，Qorvo有望能在呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的5G和物聯(lián)網(wǎng)RF市場與Skyworks等競爭對手一較高下,。
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盡管不同RF域各自面臨的挑戰(zhàn)不同，但有一些貫穿整個頻譜的共同特點,，這些特點對于整個電路板系統(tǒng)的設(shè)計至關(guān)重要,。當(dāng)然，濾波技術(shù)讓我們可以對大量的信道進行篩選,，以免影響我們接收正確信號的能力,。在智能手機等空間受限且信道擁擠的設(shè)備中，我們當(dāng)前采用了WiFi,、LTE,、藍牙、4G/3G等各種標準,，而隨著5G的到來,，這一問題將會變得愈發(fā)嚴重。現(xiàn)在,，讓您的客戶將新款智能手機放在雙頻2.4和5GHz多信道網(wǎng)格WiFi節(jié)點的頂部,，再啟動旁邊的微波爐，然后等著重要的電話打進來,，這時您便會對“共存濾波”的重要性產(chǎn)生全新的認識,。也許，市場可以利用一點自己的共存濾波功能,。
但對很多系統(tǒng)設(shè)計人員來說,，如果只要將整個RF部件放入一個黑盒中，它就能神奇般地自己工作,，這樣是最好不過的了,。這很有可能就是RF的發(fā)展方向。前端模塊 (FEM) 將所有部件組合在一起,。通常,，F(xiàn)EM由功率放大器、低噪聲放大器,、開關(guān),、混頻器和濾波器組成。例如,，如果您正在制造移動設(shè)備,，并且確實需要采用“瑞士軍刀”式集成方法，則可以選用將2.4 Ghz和5 GHz 802.11a/b/g/n/ac WiFi開關(guān)和低噪聲放大器集成于單個FEM的模塊,。類似的集成水平還可以在不同應(yīng)用領(lǐng)域間實現(xiàn),，其中包括移動設(shè)備、5G基礎(chǔ)設(shè)施、家庭和商業(yè)WiFi以及物聯(lián)網(wǎng)邊緣,。
一方面,，數(shù)字域與RF域在不斷集成，另一方面,，RF專用技術(shù)的專業(yè)化程度在不斷提高,，觀察這二者之間的競爭較量一定會很有趣。Qorvo等公司堅信RF性能的重要性無可比擬,，即便集成水平不斷提高,，也不會出現(xiàn)全硅CMOS單片全功能器件，即將所有RF功能集成到一個大的全功能SoC上,。另一方面,，高通等公司會繼續(xù)推動將越來越多的無線功能（包括數(shù)字和RF）與他們的解決方案相集成。
也許,，隨著系統(tǒng)級封裝集成生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展,，這一對立局面會得到緩解，進而能夠設(shè)計出高性價比的SiP,，可輕松地將數(shù)字CMOS小芯片與GaN或其他RF友好型工藝器件進行融合與互連,，既讓系統(tǒng)設(shè)計人員在系統(tǒng)的每一部分獲得全球最好的半導(dǎo)體工藝，同時又保留通過SiP進行集成的優(yōu)勢,。盡管與單片硅相比,，SiP的系統(tǒng)成本尚未達到能夠讓許多應(yīng)用轉(zhuǎn)而采用它的可接受程度，但SiP在不久的將來就可實現(xiàn)商品化,，并還會有穩(wěn)健的設(shè)計流程支持,。
我們希望這一切能盡快實現(xiàn)，以免CMOS這頭貪婪的巨獸讓這一系列極具前景,、充滿價值的有趣技術(shù)徹底喪失活力,。RF技術(shù)在智能時代的重要性會繼續(xù)提高，這是不可避免的,，但也可以說是一種令人悲哀的倒退,。