Рынок усилителей мощности CMOS ANALYSIS

Мировой рынок усилителей мощности CMOS оценивается в US$ 4,55 миллиарда в 2022 году, и ожидается, что CAGR составит 8,1% в течение прогнозируемого периода.

Усилитель мощности CMOS представляет собой электронное устройство, предназначенное для увеличения мощности входного сигнала. Прочность входного сигнала увеличивается до уровня, который может управлять нагрузками от выходных устройств, таких как генераторы радиочастот, динамики, наушники и т. Д. Усилители мощности изготавливаются с использованием различных полупроводниковых технологий, таких как нитрид галлия (GaN), комплементарный полупроводник оксида металла (CMOS) или арсенид галлия (GaAs). Технология CMOS позволяет легко объединить приемопередатчики и усилители мощности в один чип. Он предлагает низкое энергопотребление, низкую стоимость и высокую эффективность среди других усилителей мощности. Кроме того, усилитель CMOS находит приложения для GSM/EDGE, LTE, CDMA 2000 и других стандартов беспроводной связи. Они также используются в телефонах, планшетах и смартфонах.

Глобальный рынок усилителей мощности CMOS: региональные исследования

США и Канада являются основными игроками в мировой полупроводниковой промышленности, включая усилители мощности CMOS. Сильные возможности региона в области исследований и разработок, значительные инвестиции в передовые технологии и присутствие крупных полупроводниковых компаний способствуют росту рынка. Прочность рынка региона объясняется его мощными возможностями в области исследований и разработок, значительными инвестициями в передовые технологии и заметным присутствием крупных полупроводниковых компаний. Эти факторы в совокупности способствуют непрерывному росту и развитию рынка усилителей мощности CMOS в Северной Америке.

Европа, уделяя особое внимание таким странам, как Германия и Великобритания, оказывает значительное влияние на полупроводниковую промышленность, включая рынок усилителей мощности CMOS. Известные своим активным участием в новаторских инициативах в области исследований и разработок, европейские страны играют важную роль в продвижении инновационных технологий и инновационных приложений. Этот значительный вклад стимулирует расширение и рост рынка усилителей мощности CMOS в регионе и во всем мире.

Азиатско-Тихоокеанский регион Этот регион является основным драйвером глобального рынка усилителей мощности CMOS. Такие страны, как Китай, Южная Корея, Япония и Тайвань, являются крупными игроками, извлекая выгоду из своего производственного опыта и большого рынка бытовой техники. Рост спроса на смартфоны и другие беспроводные устройства в регионе стимулирует рост рынка. Сильный рост рынка в регионе в первую очередь обусловлен растущим спросом на смартфоны и другие беспроводные устройства. В результате эти динамические факторы стимулируют рост рынка усилителей мощности CMOS и укрепляют влиятельные позиции региона в отрасли.

Страны Латинской Америки, такие как Бразилия и Мексика, являются развивающимися рынками для усилителей мощности CMOS. Растущее население среднего класса, увеличение использования смартфонов и рост телекоммуникационной инфраструктуры создают возможности для роста рынка в регионе.

Ближний Восток и Африка - Хотя рынок усилителей мощности CMOS в этом регионе относительно невелик по сравнению с другими регионами, оцифровка, урбанизация и увеличение инвестиций в инфраструктуру связи увеличат спрос на беспроводные устройства, и это увеличит спрос на усилители мощности.

Рисунок 1: Доля рынка CMOS Power Amplifier (%), по регионам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Глобальный усилитель мощности CMOS Market-Drivers

Технологические достижения в беспроводной сети связи

В последние годы сектор беспроводной связи значительно вырос за счет внедрения более сложных методов модуляции и увеличения пропускной способности сигнала для более высоких скоростей передачи данных. Кроме того, значительно увеличилось число регистрантов. Крупные игроки в мировой индустрии беспроводной связи сосредоточены на разработке беспроводных терминалов с использованием одного недорогого устройства. полупроводниковый чип. Технология комплементарного металлооксидного полупроводника (CMOS) набирает популярность среди производителей усилителей мощности (PA) благодаря своей экономичности и универсальности. Поэтому ожидается, что эти достижения будут стимулировать рост мирового рынка усилителей мощности CMOS в течение прогнозируемого периода.

Ожидается, что основные проблемы, связанные с новыми беспроводными стандартами, будут стимулировать рост мирового рынка усилителей мощности CMOS в течение прогнозируемого периода.

Внедрение новейших стандартов беспроводной связи создало строгие требования к более высоким скоростям передачи данных и опиралось на схемы модуляции широкополосной связи более высокого порядка. Ожидается, что современная радиочастотная технология будет гибкой с точки зрения оптимизации времени автономной работы и расширения возможностей связи. Эти проблемы можно преодолеть благодаря быстрому развитию и внедрению технологии КМОП. Поэтому ожидается, что эти факторы будут стимулировать рост глобального рынка усилителей мощности CMOS.

Глобальный рынок усилителей мощности CMOS: возможности

Адвент беспроводной технологии 5G

Осуществление 5G Ожидается, что беспроводная технология уменьшит задержку, улучшит пользовательский опыт и увеличит достижимые скорости передачи данных. Ожидается, что также будут модернизированы фронтальные требования оборудования к РФ. Ожидается, что низкая стоимость и высокая эффективность увеличат использование технологии CMOS в периферийных модулях 5G RF. Несколько ведущих компаний и исследователей сосредоточены на разработке передовых усилителей мощности CMOS для удовлетворения высоких требований к пропускной способности технологии 5G, которая, как ожидается, предоставит возможности для развития.

Появление IoT приводит к технологическим достижениям в подключенных устройствах

С появлением Интернета вещей (IoT) различные технологические достижения сделали многие устройства меньше и более подключенными. Современные устройства позволяют пользователям передавать и загружать видео и данные быстрее, чем предыдущие модели мобильных устройств. Однако эти устройства требуют усилителя мощности, который обеспечивает лучшее покрытие и потребляет меньше энергии батареи. Это будет способствовать распространению технологии КМОП. Поэтому ожидается, что эти факторы обеспечат прибыльные возможности роста в течение прогнозируемого периода.

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности: тенденции

Высокое внедрение технологии LTE повышает спрос на усилители мощности CMOS

Усилители мощности CMOS играют важную роль в устройствах с поддержкой LTE, усиливая радиочастотные сигналы перед передачей. Принятие технологии LTE действительно способствовало увеличению спроса на усилители мощности CMOS.

Преимущества, предлагаемые технологией CMOS, увеличивают использование смартфонов

Технология CMOS является ключевым фактором в широком внедрении смартфонов. CMOS является наиболее распространенной полупроводниковой технологией, используемой для создания интегральных схем, в том числе в компонентах смартфонов. На протяжении многих лет производственные процессы CMOS были оптимизированы, что позволило массовое производство интегральных схем по разумной цене. Поскольку стоимость производства компонентов CMOS снижается, производителям смартфонов будет проще производить и продавать свои устройства по конкурентоспособным ценам.

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности - Воздействие COVID-19

COVID-19 нарушил глобальные цепочки поставок из-за блокировок, ограничений на поездки и закрытия заводов. Это привело к нехватке сырья и компонентов и задержкам в производстве, что сказалось на наличии усилителей мощности CMOS. COVID-19 вызвал сдвиг в поведении потребителей и приоритетах бизнеса, что привело к колебаниям спроса на различные электронные устройства и продукты, использующие усилители мощности CMOS. В то время как спрос на смартфоны и ноутбуки увеличился из-за удаленной работы и онлайн-обучения, в других секторах, таких как автомобильные и промышленные приложения, спрос снизился. Меры социального дистанцирования и другие протоколы безопасности на производственных объектах повлияли на темпы производства. Компании должны адаптироваться к новой рабочей среде и корректировать производственные мощности, что может задержать вывод продукции на рынок.

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности: ограничения

Технические недостатки дизайна усилителя мощности CMOS

Хотя усилители питания CMOS предлагают низкую стоимость и высокоинтегрированную беспроводную связь, у них есть несколько недостатков, которые препятствуют его внедрению. Основными проблемами, связанными с усилителями мощности CMOS, являются нелинейность, низкое напряжение пробоя, отсутствие конденсаторов высокого напряжения и неточность модели RF. Усилители мощности CMOS по своей сути нелинейны и могут вносить искажения. Это не идеальный выбор для современных методов модуляции с высоким PAR (пик к среднему). Усилители CMOS имеют более высокие затраты на разработку и более длительное время изготовления, чем другие технологии. Поэтому ожидается, что эти факторы будут сдерживать рост рынка в течение прогнозируемого периода. Внедрить методы линеаризации, такие как предварительное искажение, коррекция вперед или обратная связь, чтобы компенсировать нелинейную работу усилителя мощности CMOS. Эти методы могут помочь улучшить линейность и уменьшить искажения. Используйте алгоритм цифровой обработки сигнала для применения предварительного искажения к входному сигналу перед усилением. Это может помочь противодействовать нелинейным характеристикам CMOS PA и достичь лучшей линейности.

Вопросы, касающиеся текущей утечки

CMOS предлагает большие преимущества для телекоммуникационной отрасли, но текущая утечка остается самой большой проблемой. Ток утечки может вызвать серьезные проблемы по всей цепи, включая чрезмерное потребление энергии, неисправности и / или короткие замыкания. Такие серьезные недостатки усложняют его принятие, тем самым тормозя рост рынка в ближайшем будущем. Дизайнеры могут реализовать различные методы, такие как снижение напряжения источника, использование более толстых оксидов затвора и оптимизация геометрии транзистора, чтобы минимизировать токи утечки при сохранении приемлемой производительности.

Рисунок 2: Доля рынка CMOS Power Amplifier (%), по заявкам, 2023

To learn more about this report, request sample copy

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности: сегментация

На основе приложения рынок сегментирован на смартфон, функциональный телефон, подключенный планшет и другие.

Умный телефон

Сегмент смартфонов занимал доминирующее положение на мировом рынке усилителей мощности CMOS в 2023 году. Смартфоны стали неотъемлемой частью современной жизни, с миллиардами устройств, используемых во всем мире. Растущее распространение и популяризация смартфонов повышает спрос на передовые технологии беспроводной связи, и это увеличивает потребность в эффективных и высокопроизводительных усилителях мощности CMOS. Смартфоны постоянно добавляют новые функции подключения, такие как: поддержка нескольких SIM-карт, WLAN, Bluetooth и NFC. Каждый из этих вариантов подключения требует усилителя мощности для повышения сигнала и обеспечения бесперебойной связи.

Особенность телефона

Глобальный рынок усилителей мощности CMOS меньше зависит от телефонов по сравнению со смартфонами. Функциональные телефоны продолжали существовать и использовались некоторыми потребителями, но их доля на рынке и общий спрос значительно снизились за эти годы из-за роста смартфонов. Функциональный телефон — это простой мобильный телефон с ограниченными функциями по сравнению со смартфоном. Они, как правило, сосредоточены на голосовых вызовах и основных текстовых сообщениях и могут иметь простые дополнительные функции, такие как базовая камера и FM-радио. Однако ему не хватает расширенных функций, таких как поддержка приложений, просмотр веб-страниц и высокоскоростные соединения данных.

Подключенный планшет

Мировой рынок усилителей мощности CMOS для подключенных планшетов растет благодаря проникновению планшетов и интеграции с возможностями беспроводной связи. Подключенный планшет - это устройство со встроенными возможностями сотовой связи, которое позволяет пользователям получать доступ к Интернету и услугам передачи данных, не полагаясь исключительно на соединение Wi-Fi. Подключенные планшеты обеспечивают пользователям удобство мобильной связи, а значит, позволяют оставаться на связи с Интернетом и получать доступ к онлайн-сервисам на ходу. Эта функция особенно привлекательна для пользователей, которым нужен доступ в Интернет за пределами зон покрытия Wi-Fi.

Другие сегменты на мировом рынке усилителей мощности CMOS обычно относятся к различным приложениям за пределами основных сегментов, таким как смартфоны, планшеты, устройства IoT и беспроводная инфраструктура. Другие сегменты включают в себя различные приложения, использующие усилители мощности CMOS для конкретных требований.

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности: ключевые события

17 февраля 2023 года, Murata Manufacturing Co., Ltd.., ведущий мировой производитель электронных компонентов и решений, запустил Type2GD, его модуль LTE-M / NB-IoT второго поколения, продукт предлагает сверхнизкое энергопотребление и несколько протоколов связи LPWA в одной системе, включая поддержку спутниковой связи внеземной сети (NTN). Первое решение на рынке — пакет чипов (SoC). Сочетая передовую технологию Sony LTE Cat M/NB-IoT с запатентованной технологией упаковки Murata, это решение имеет наименьшие физические размеры, наименьшее энергопотребление и самый передовой набор функций. Он идеально подходит для различных приложений IoT, таких как умные счетчики, умные этикетки, отслеживание активов, мобильное здравоохранение, носимые устройства и телематика. Рабочий ток значительно снижается по сравнению с предыдущим поколением, с сокращением на 80% режима 3GP eDRX, сокращением на 85% передачи коротких сообщений и общим улучшением срока службы батареи в 4 раза для типичных приложений IoT.

22 сентября 2021 года, СкайворкАмериканская полупроводниковая компания запустила модели Automotive Switchs и Low-noise Amplifier Front-end Modules SKYA21038, SKYA21039, SKYA21040 и SKYA21041 для автомобильной, сотовой компенсаторов и сотовой телематики. SKYA21038 представляет собой однополюсный двухслойный переключатель (SPDT), который предназначен для переключения режимов в приложениях WLAN. Используя передовую технологию коммутации, SKYA21038 обеспечивает низкую потерю вставки и высокую изоляцию для всех путей коммутации. Высокая производительность линейности и низкая потеря вставки, обеспечиваемая этим переключателем, делают его идеальным выбором для маломощных приложений передачи / приема.

9 февраля 2021 года, Qualcomm Technologies, Inc.Это американская многонациональная корпорация. Он создает полупроводники, программное обеспечение и услуги, связанные с беспроводной технологией. Компания владеет патентами, критически важными для стандартов мобильной связи 5G, 4G, CDMA2000, TD-SCDMA и WCDMA. Сегодня анонсировано решение Qualcomm RF Front End (RFFE) следующего поколения для высокопроизводительных мобильных устройств 5G. Эти решения предназначены для поддержки улучшенной производительности и энергосберегающих возможностей в недавно анонсированных модемно-RF системах Qualcomm Snapdragon X65 и X62 5G - модеме, приемнике и сборке приемника. Радиочастотные передатчики, периферийные устройства с поддержкой искусственного интеллекта (ИИ) и антенные модули mmWave позволяют OEM-производителям проектировать высококачественное оборудование 5G. Qualcomm Wideband Envelope Tracker седьмого поколения (Qualcomm® QET7100) - первый в мире многорежимный, многопроизводительный, многомощный усилитель, первое в мире широкополосное решение для отслеживания конвертов, которое поддерживает более низкие полосы 5G 6 ГГц и глобальный LTE.

7 марта 2023 года, Analog Devices, Inc. Американская многонациональная полупроводниковая компания, специализирующаяся на технологии преобразования данных, обработки сигналов и управления мощностью (ADI), недавно представила первый в новой серии аналоговых усилителей iCoupler, которые предлагают очень низкие ошибки усиления и смещения, что делает их идеальными для широкого спектра изоляторов датчиков источника напряжения, таких как инверторы, преобразователи постоянного тока / постоянного тока и бортовые зарядные устройства. ADuM4195-1 сочетает в себе удобство аналогового ввода с аналоговым устройством вывода, с мощностью технологии цифрового изолятора, полностью сертифицированного для расширенных приложений изоляции, таких как зонтики автомобильной, промышленной автоматизации и преобразования энергии.

Глобальные КМОП Рынок усилителей мощности: основные выводы компаний

Рынок усилителей мощности CMOS является высококонкурентным благодаря постоянному запуску новых технологий благодаря постоянным исследованиям и разработкам участников цепочки создания стоимости. Кроме того, ключевые игроки принимают различные стратегии роста бизнеса, чтобы расширить свое присутствие на региональной и глобальной основе.

Одними из ключевых игроков на мировом рынке усилителей мощности CMOS являются ACCO Semiconductor Inc., Qualcomm Technologies, Inc., Texas Instruments Inc., Skyworks Solutions, Inc., Qorvo, Inc., Toshiba Corporation, Murata Manufacturing Co. Ltd., Broadcom Ltd. и DSP GROUP.

* Определение: "Усилитель мощности комплементарного полупроводника из оксида металла (КМОП) представляет собой тип электронного усилителя, который использует технологию КМОП для увеличения мощности электрического сигнала. Технология CMOS широко используется в интегральных схемах и полупроводниковых устройствах, и усилители мощности CMOS не являются исключением. Термин «комплементарный» в CMOS относится к использованию полупроводниковых транзисторов N-типа и P-типа в конструкциях усилителей. Эти транзисторы работают дополнительно для эффективного усиления сигнала. "