@businessfocus.io】【下一隻台積電？】第三代半導體乜都得 5G發射站、衞星、電動車快充都要用
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半導體材料備受觸目發展潛力極高，當中第一代的半導體材料由於最為成熟，成本相對便宜。其中包括鍺以及矽。其中比較常見的有各大矽晶片處理器，能應用在不同微電子產業。而第三代半導體則以碳化矽（S...
@businessfocus.io】【下一隻台積電？】第三代半導體乜都得 5G發射站、衞星、電動車快充都要用
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半導體材料備受觸目發展潛力極高，當中第一代的半導體材料由於最為成熟，成本相對便宜。其中包括鍺以及矽。其中比較常見的有各大矽晶片處理器，能應用在不同微電子產業。而第三代半導體則以碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）為代表，兩者主要應用在5G 基地台、快充以及電動車充電等相關產品領域。認識新一代半導體，捕捉相關具潛力的公司。更可能有助找到下一隻十倍股。以下將會介紹相關第三代半導體科技應用，以及一些與第三代半導體發展相關的公司，望為觀眾帶來啟示。
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引用英國布里斯托大學物理學家Martin kuball的研究表示，第三代半導體在能量損失較少，傳導電流的能力更佳，尤其使用氮化鎵的物料代替矽等傳統物料，現時已經能減少耗電達20%。第三代半導體無論在耐高溫及耐高壓上，比起以往半導體物料在尺寸及功效上都更優越。尤其在散熱性能上，更適合在現時5G的高頻通訊以及電動車充電產品。當中以Tesla（TSLA.US）的model 3 車中的逆變器就經已使用碳化矽的相關技術。尤其是原有矽晶片必須遠離引擎，減少晶片過熱問題。但氮化鎵（GaN）在高溫耐受上表現出眾，氮化鎵（GaN）取代上一代電子原件，將能夠隨意放在汽車引擎中。相關技術將會直接顛覆未來的汽車設計。
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5G通訊帶動半導體氮化鎵（GaN）在高速成長
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除了大熱電動車領域，推動相關物料高速成長。另外，5G通訊要求晶片具有良好散熱效能。亦因此亦帶動氮化鎵（GaN）在射頻元件（RF）領域的高速成長。一個法國市場研究公司 Yole Développement 報告中預計氮化鎵在射頻元件（RF）滲透率年成長率能高達七成。當中以蘋果公司(NASDAQ：AAPl）的iPhone 作例，據市場調查機構 TechInsights 分析，氮化鎵（GaN）射頻元件占蘋果旗艦手機成本漲幅超過三成，上代iPhone 11 Pro 的射頻元件價值33 美元，成長到 iPhone 12 Pro 的近44美元。現時在消費電子產品中氮化鎵在射頻元件上經已占一席位，根據半導體行業研究調查，表示在新式氮化鎵的通訊半導體在毛利率上能高達40%。
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碳化硅 （SiC）以及氮化鎵（GaN）應用大不相同
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在介紹相關公司之前，應了解第三代半導體中碳化矽（SiC）以及氮化鎵（GaN）在應用上有何不同。現時很多半導體公司發展氮化鎵（GaN）其電壓主要在電壓耐受的不同。雖然兩者同樣有耐高溫耐高壓，在功率上更勝從前。但基於材料特性的不同，兩者應用亦大不相同，在耐受電壓上高於600-650電壓一般會採用碳化矽（SiC）。例如在上述提及特斯拉汽車 (NASDAQ：TSLA）的電動車及5G發射站等。而較低的耐受電壓則多選用氮化鎵（GaN）的技術，例如手提電腦充電器及5G通訊晶片等。然而，依目前技術來說，碳化矽（SiC）的成本較高，因為物料需要更複雜的晶片製程，量化程度亦相對更困難。
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克里科技投資存風險 但有機會跑出
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美國克里科技(NASDAQ:CREE) 有機會因第三代半導體物料而跑出，原因在於這間公司在新一代碳化硅 （SiC）材料中佔據高達60%的市場份額。而这些材料对電動汽車的未来十分重要。而克里科技更計劃到2024年將碳化硅 （SiC）產能提高30倍，並為其氮化鎵（GaN）業務再投資10億美元（近78億港元）。另外，拜登上任後大刀闊斧振興美國半導體的製造能力，更召開會議討論半導體晶片短缺問題。拜登及後有可能為美國半導體公司提供優待政策，使到克里科技等美國半導體公司受益。但值得憂慮的是，根據美國股票投資網站Simply Wall St當中有綜合分析認為，克里科技預計最快大約3年後才達收支平衡。而為了在2024年收支平衡，公司更需要每年增長近80％，才會在3年後產生1.27億美元的利潤。而如果業務以較慢的速度增長，更可能會比預期晚產生盈利。而且公司具相對較高的債務水平達到43%，在投資上存有一定風險。iStock-1280700336
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韓國SK集團積極收購 搶碳化硅全球市占
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韓國的產業通商資源部)在今年二月宣布計劃增加對碳化硅 （SiC）和氮化鎵（GaN）業務的投資支持。希望從2021年起搶占全球碳化硅和氮化鎵市場。而SK集團（KRX:034730)作為韓國第三大跨國企業。這個集團最近亦加強對新一代半導體的投資。2021年1月，SK集團向韓國唯一碳化硅製造商Yes Power Technix投資268億南韓圜（近1.85億港元）以收購其33.6％股權。而未來韓國半導體市場將看到加速增長的趨勢。 此外，在上一年，SK 集團旗下的子公司SK Siltron亦收購美國化工公司杜邦(NASDAQ:DD)的碳化硅晶圓部門。韓國SK集團在近年積極佈局，亦有機會為第三代半導體帶來變天，跟上其他半導體廠商的腳步，成為韓國第三代半導體的領班人。
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Text by BusinessFocus Editorial
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基地台發射功率 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的精選貼文
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【有容乃大！UWB 具 PSD 特性，利於異質共存】
超寬頻 (UWB) 定位是由多個感測器，輔以「到達時間差」(TDOA) 和「角度定位」演算法對標籤位置進行分析，具有「多路徑」解析能力，讓發射訊號的能量得以充份發揮——解決 UWB 訊號衰減和測距誤差的問題。「角度定位」的接收端須建置「指向式天線」或「天線陣列」接收訊號差異，據以推算收、發雙方的相對角度，再參考接收端的平面高度而得出發射端座標。
UWB 的訊號接收表現不俗，由於對通道衰減不敏感，UWB 接收器可藉分級獲得良好的抗衰減效果。這意味著：在室內或建築物等密集場合可獲得更好的定位，加上超寬頻助陣，精度亦較高，距離解析度可達「公分級」。然須留意的是，這種基於訊號時間的定位方法，一旦遇到牆體遮擋需要重新部署，且同等面積上的隔間數量增加一倍，基地台的用量也需隨之倍增。
相較於 Wi-Fi 需要中繼站接取，UWB 遙控／遙測相對安全；而 IEEE 802.15.4z 擴展協定，亦為傳統 UWB 無線電的所有已知攻擊增加物理層 (PHY) 保護。此外，UWB 具低功率譜密度 (PSD) 特性，幾乎不會干擾其他無線標準，非常適合與其他無線技術一起使用，包括藍牙、Wi-Fi 和用於行動支付的近場通訊 (NFC)。過去，UWB 多被用於工、商環境的即時定位，但近來問鼎消費市場意圖明顯。
延伸閱讀：
《UWB 低功率「公分級」定位，照護／驗證隨身帶著走》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0410/44460.html
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基地台發射功率 在 Analog Devices台灣亞德諾半導體股份有限公司 Facebook 的最讚貼文
ADI推出寬頻RF收發器協助基地台開發人員簡化系統設計並降低成本
Analog Devices, Inc. (ADI) 推出一款新型寬頻收發器ADRV9026，其為RadioVerse™設計和技術生態系統的一部分，用於支援包括單一和多重標準之3G/4G/5G macrocell基地台、大規模MIMO (M-MIMO)及小型蜂巢式系統等基地台應用。ADRV9026為ADI的第四代寬頻RF收發器，提供與低功率、小尺寸之通用平台解決方案之四通道整合。此款軟體定義新型收發器支援頻分雙工(FDD)和時分雙工(TDD)標準，可協助簡化3G/4G/5G應用之設計，同時降低系統功率、大小、重量和成本。
• 查看ADRV9026產品頁面，下載資料手冊及索取樣品請瀏覽：www.analog.com/ADRV9026
RadioVerse設計和技術生態系統提供一站式無線電設計環境，專注於簡化多種市場與應用的無線電開發過程，其中包含快速原型製作平台、晶片級評估系統、模擬工具和開發套件，以及提供不同層次設計支援的全球化合作夥伴網路。如需瞭解更多資訊，請瀏覽：www.analog.com/RadioVerse
ADRV9026採用14 x14 mm BGA封裝。主要特性包括：
• 整合雙通道觀測接收器的四通道發射器和接收器
• LO頻率範圍：650 MHz至6000 MHz
• 最大接收器/發射器頻寬：200 MHz
• 最大觀測接收器/發射器頻率合成頻寬：450 MHz
• 用於所有本機振盪器及基頻時脈的多晶片相位同步
基地台發射功率 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最讚貼文
#物聯網IoT #5G通訊 #波束成形Beamforming #電源設計 #現場可編程閘陣列FPGA
【電源設計不良，將折損 5G 優勢】
隨著市場由 4G 朝向 5G 網路解決方案遷移，蜂巢式通訊產業正在為實現更快資料傳輸速度、更低延遲以及容量、使用者密度和可靠性的巨大躍進奠定基礎。例如，5G 不僅可以提高百倍資料速率和十倍網路容量，還可將延遲大幅降低到 1 ms 以下，並同時實現數十億互聯裝置近乎無處不在的連接，而這些互聯設備正是不斷成長的物聯網 (IoT) 之一部分。
典型的 5G 波束成型 (Beamforming) 發射器是由數位多輸入多輸出 (MIMO)、資料轉換器、訊號處理元件、放大器和天線所組成。為充分實現 5G 優勢，設計人員需要使用更高頻率的無線電，透過整合更多整合型微波／毫米波收發器、現場可編程閘陣列 (FPGA)、更高速率的資料轉換器以及適合更小蜂巢式的高功率低雜訊功率放大器 (PA)，才能充分利用新頻譜以滿足未來資料容量需求。
這些 5G 蜂巢還包含更多的整合天線，才能應用大規模 MIMO 技術以實現可靠連接，需要各種最先進的電源為 5G 基地台元件供電。現代 FPGA 和處理器採用先進奈米製程，因為它們通常要在精巧封裝內的高電流條件下採用低電壓 (<0.9 V) 執行快速運算。此外，新一代 FPGA 需要更低的核心電壓以大幅提高運算速度，同時又要求更高的 I/O 介面電壓，還需要額外的 DDR 記憶體供電軌。
單個 FPGA 實際上需要具有嚴謹容差的多個電壓和不同額定電流，以實現最優操作。更重要的是，為避免損壞，必須以正確順序對這些電壓軌的時序進行控制。使用最新的半導體技術結合領先的電路拓樸和先進封裝技術來構建電源，可滿足這些嚴格的要求。然而，如果設計人員未能正確使用合適的電源管理解決方案，可能會導致各種風險，包括從低效率到熱性能，以及其他性能問題。
同樣的，運行速度更快的精密資料轉換器，例如，類比數位轉換器 (ADC) 和數位類比轉換器 (DAC) 也需要多個電源軌、具有極低雜訊和直流漣波的 1.3 V、2.5 V和3.3 V。通常，這些高速 ADC 和 DAC 佈設在擁擠的印刷電路板 (PCB) 上，可用空間有限。因此，在設計這些高速資料轉換器的電源系統時，ADC 和 DAC 的電源靈敏度必須是首要考慮因素。
延伸閱讀：
《選擇合適的電源為 5G 基地台元件供電》
http://compotechasia.com/a/tech_applicati…/…/0513/41778.html
#亞德諾ADI #µModule