Resonant被村田以2.957亿美元收购,因为它解决了5G的一个大问题

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日期:2022-10-03

射频滤波器初创公司谐振器(Resonant)被村田制作所以2.957亿美元收购

  • 谐振器(Resonant)(纳斯达克股票代码:RESN)表示,村田制作所(OTCPK:MRAAY)旗下的村田电子北美公司将以每股现金4.50美元或2.957亿美元的价格收购所有未被村田拥有的已发行RESN股份。
  • 合并将使两家公司能够扩大其产品范围,并进入其他市场领域和新客户。
  • RESN将成为村田的全资子公司。
  • “此次收购将把村田的移动射频产品能力与Resonant的XBAR滤波器解决方案相结合,”村田社长中岛纪夫说。
  • 该交易已获得两家公司董事会的批准,并且在今年3月底前完成。
谐振器(Resonant)的XBAR滤波器技术

射频滤波器初创公司谐振器(Resonant):解决了一个大的5G问题

射频滤波器初创公司谐振器(Resonant)解决了一个大的5G问题:降低滤波器的成本

总结

  • 为了满足对移动数据不断增长的需求,运营商需要让客户以更高的频率使用更胖(即带宽更宽)的管道。但这些新频段带来了许多挑战。
  • 在手机方面,这些问题可以通过RF滤波器解决。但当前一代滤波器在较高频率下效率低下。
  • Resonant有一个新的滤波器设计和开发平台,可以支持高达6 GHz的频率,甚至可能超过6 GHz。它还简化了滤波器的设计工艺技术。
  • Resonant与这个狭窄市场中最大的制造商村田签订了独家合同,看起来他们即将发货。合同将于2022年3月结束。
无线通信系统

5G意味着复杂性

5G在亚洲国家和美国开始部署的时间是2019年5月。当时,iPhone 11在那年秋天不支持5G,有很多人说苹果(AAPL)落后了。而当时的情况是5G给运营商和手机制造商带来了多大的复杂性,以及2019年对用户体验的妥协仍然太大。

手机方面的问题在这张幻灯片中得到了巧妙的总结,这张幻灯片来自2018年高通的演讲:

高通在2018年阐述5G设计的复杂性

“5G智能手机:设计复杂性呈指数级增长”。高通(QCOM)在5G圈周围的图标中列出了六件事,但本文仅涉及右下角的图标 - RF或射频传输。这一点非常重要,因为这是你的手机与基站发射塔之间的通信方式。以iPhone 12为例,在情况最复杂的美国,iPhone 12支持30个4G信道,现在又支持20个5G信道。

因此,除了高通幻灯片中的其他五个非常复杂的设计困难外,手机设计人员还必须弄清楚如何在大致相同尺寸的手机中支持比前一年多67%的频段。这有两个重要部分。首先是天线模块,这是一个巨大的设计挑战。但更大的挑战是,在手持设备上,从天线到蜂窝调制解调器获得清晰的信号,并且一直在不同的频率和信道上飞来飞去。对于那些年龄足够大的人来说,记得调谐FM收音机,想象一下,如果所有的电台都彼此重叠,而不是分散在表盘上,而这将会导致有很多串话。随着频率变得极高,信号质量变得更加成问题。

Resonant一开始就在和村田合作开发射频滤波器技术

这就是前端模块的用武之地。这些是过滤无线电频率的小型芯片,因此蜂窝调制解调器可以在当时正在通信的一个频段上获得干净的信号。再次以苹果为例,为了匹配67%的频段支持增长,他们将前端模块的数量增加了60%,从iPhone 11中的5个增加到iPhone 12中的8个,所有这些都来自Skyworks(SWKS)。这8个芯片过滤50个不同的频段。

但随着我们进入5G领域,目前围绕薄膜散装声学谐振器滤波器(FBAR)构建的前端模块设计无法跟上。

  • 5G需要非常宽的频段支持(从滤波器范围的底部到顶部),而FBAR滤波器的带宽很窄。
  • FBAR在超过3 GHz的带宽方面存在很多麻烦,而重要的中期5G机会就在于此。
  • 高频需要高功率信号来补偿其其他缺陷,而FBAR无法处理这种情况。

目前的RF滤波器技术正在落后,这不仅是手机设计人员的问题,也是运营商的问题。正如最近的C波段拍卖所显示的那样,带宽对运营商来说越来越昂贵。他们需要提高其拥有的带宽的传输效率,因为全球对移动数据的需求每年都在以非常高的速度增长。

5G将会带来庞大的数据开销

即使手机端的射频效率提高非常小,也有助于他们更好地管理固定带宽预算。为了满足不断增长的需求,运营商需要让客户使用更高频率的更胖的管道(即更宽的频段和信道)。

谐振器(Resonant)(纳斯达克股票代码:RESN)是一家小公司,拥有一种名为XBAR的RF滤波器新设计,以及一个名为ISN的芯片设计软件平台。谐振声称XBAR解决了我上面列出的三个问题:带宽,高频和高功率。ISN解决了另一个问题,即滤波器设计总是涉及大量的试错。ISN极大地简化了此过程。6100万个芯片已使用ISN发货。XBAR的收入模式类似于ARM,将大量的专利组合(大部分正在申请中)和软件许可给芯片制造商。他们不与客户竞争。

谐振器(Resonant)目前正在履行与村田制作所(OTCPK:MRAAF)的独家合同,村田是前端模块和其他射频滤波器的最大制造商。一旦合同于2022年3月结束,Resonant就可以自由授权给其他公司,我现在预计XBAR和ISN将成为RF滤波器设计的行业标准。

什么是5G?

在这么晚的日期,这似乎是一个愚蠢的问题,但答案实际上,你猜对了,非常复杂。我们将讨论美国,因为就RF频率而言,这是最复杂的情况。每个其他国家都有这些问题中的很大一部分。

它从Android管理局的无线电频谱的这个非常简单的图形开始。

5G的频谱分布

一般来说,5G频率下降是两组:

  • 左侧部分从 600 MHz 到 6 GHz。这现在被称为“中频带”。如您所见,这些与4G频率重叠。
  • 从24到100 GHz的较大块,现在称为“毫米波”。

无线电传输的基本权衡是速度与信号质量。更高的频率可以承载更多的数据,但也伴随着距离和穿透力的问题。AM无线电是频谱中带宽最低的,只能携带少量的声音数据,但广播可以传播数百英里,甚至穿过障碍物。

因此,当人们想到5G的前景时 ——超快的数据速率和接近零的延迟——他们主要想到的是毫米波,即超过24 GHz的超高频。但是,在21世纪,这一巨大的频谱在美国仍然可用是有原因的。这是非常有问题的。信号只传播很短的距离,并且需要密集的蜂窝部署。信号不会通过大多数固体材料,除了玻璃和塑料。它可以被雨或雾击倒,大约60 GHz的小银条被氧气过滤。对于当前主要用例是手持设备的技术至关重要,它不会通过您的手。

因此,毫米波仅适用于室外或篮球场等开放的室内环境。即使在这些最佳情况下,覆盖率也不是100%。Midband解决了这些问题,是目前最好的5G服务,但它不是运营商营销所承诺的经验革命。T-Mobile(TMUS)在美国运营商中独一无二,它专注于中频优先于毫米波,结果是,根据OpenSignal最近一次2021年1月的调查,它们在5G可用性甚至平均速度方面都处于领先地位,因为毫米波仍然存在问题。

美国运营商的5G 覆盖情况
美国运营商的5G下降速率

这张来自Verizon(VZ)的覆盖地图让您了解现在这一切是多么混乱。

Verizon(VZ)的5G信号覆盖地图

这是洛杉矶一个交通繁忙的地区,夹在杰斐逊大道以南地区的南加州大学和市中心之间,不在地图上的东北部。暗线为毫米波,中红色为中频,浅红色为4G。如果你在杰斐逊向东行驶,转入南加州大学,你从中频开始,切换到毫米波,下降到4G,然后在校园里回到中频,但不是100%的校园。

在欧洲和其他地方,中频段有很多未使用的频谱,但在美国,这些频率已经非常拥挤。再次使用iPhone 12作为苹果必须在美国覆盖的频段的例子:

iPhone 12支持的频段情况

最近的C波段拍卖在1,900-2,100 MHz范围内,并将被添加到其中。600到3,000 MHz之间的范围非常拥挤,您可以看到为什么滤波在手机方面如此重要。该范围是目前最常用的5G,部分原因是FBAR在3 GHz以上过滤的问题要大得多,并且服务质量受到影响。

高于3 GHz和低于6 GHz,我称之为“高中频带”,是下一个将使5G的承诺更接近现实的事情。从等式的手机端来看,这就是谐振的XBAR的用武之地。如果没有3 GHz以上的有效滤波,这些频率的承诺将永远无法实现。该系列的滤波解决方案对于5G领域的每个人都至关重要。

你想要一些更复杂的吗?还有大量使用的未经许可的频率为900,2,400和5,000 MHz,主要用于wifi,因此它们夹在那里并可能干扰。即将推出的wifi 6规格为6,000 MHz,谐振最近宣布了他们的滤波解决方案。最重要的是,我们可能会开始看到7 GHz至12 GHz范围内的许可带宽,这是高中频和毫米波之间巨大差距的一部分,Resonant说就在XBAR的驾驶室中。

很快,8个前端模块将不足以满足5G手机必须支持的所有不同的通道。

毫米波仍然是每个公司遇到的最有问题的频段,包括谐振。它们还没有用于28 GHz和39 GHz这两个超高频的滤波器。

村田制作所合同

正如我所提到的,设计平台ISN已经有了客户,到3月份,在该平台上设计的6100万个芯片已经运往OEM。这个数字比听起来要小得多。苹果将在2021财年销售1.5亿至1.75亿部5G手机。这是12-14亿个前端模块。

更大的机会是在这14亿个芯片中获得XBAR,以及手机,wifi 5和6以及物联网中的所有其他RF滤波器。目前,根据合同,谐振有一个XBAR客户,即最大的前端模块制造商村田制作所。村田提供了早期的收入和对该技术的验证。但合同的版税条款对村田非常友好。

谐振器(Resonant)的收入

您所看到的是村田在2020年第三季度支付的第二笔里程碑式付款,但自当年第二季度以来,收入将持平。到2022年3月合同结束之前,他们将拥有这种块状的收入线,因为他们的收入主要由合同的收入确认条款设定。他们已经提前触发了合同中一半的付款。下一个里程碑是大规模生产,所以我们现在就参与其中。2022年3月之后,谐振器(Resonant)可以自由地授权给任何人,就像这里的其他大玩家一样,skyworks,科尔沃(QRVO)和博通(AVGO)。需要明确的是,村田是这个狭窄市场中迄今为止最大的玩家。

谐振器(Resonant)的XBAR技术有望能够满足下一代wifi的应用需求

那是我真正期望谐振器(Resonant)起飞的时候。Resonant声称,在合同结束后,他们从村田获得的潜在收入约为每年1亿美元。将其扩展到其他行业,作为XBAR的可寻址市场,这总计约为3亿美元,这还不包括字体终端模块使用的未来增长。无论他们能得到什么,都会带来高得离谱的利润。这是一家在TTM中收入为320万美元的公司,周五收盘时的总市值为2.16亿美元。XBAR的成功推出,看起来比几个月前的可能性要大得多,这将意味着股价是其当前价格的倍数。

自去年10月iPhone 12推出8个前端模块以来,我一直是谐振器(Resonant)的支持者。但就在几个月前,我还认为谐振器(Resonant)更具投机性。自去年10月份以来,这一直是一段疯狂的旅程:

谐振器(Resonant)公司的股价走势

我记得在2021年5月22日,该股在全天稳定反弹中莫名其妙地上涨了23%。

2021年5月22日当天谐振器(Resonant)上涨了23%

两大风险

这里有两大风险,它们非常简单,因此不需要太多的讨论。首先,当他们进入批量生产时,会出现在die铸造层面无法克服的问题。许多有前途的技术在这个问题上已经被尘封了,通常糟糕的产量推高了单位成本是罪魁祸首。

第二,他们现在对自己有这个,但这可以随时改变。他们拥有非常大的专利组合,其中约三分之二仍在申请中。包括正在申请的专利在内,他们实际上拥有的射频专利比包括村田制作所在内的任何一家可能成为其未来客户的公司都多。但在许多情况下,专利只会为你买到诉讼。虽然这拖延了下来,但新贵正在压低价格并制造不确定性。专利很棒,但它们不能提供100%的保护。即便如此,他们仍然领先于一些未知的未来竞争对手。

谐振器(Resonant)拥有自己内部的仿真设计软件平台

解决问题

在科技领域,我最喜欢的事情是有人出现并解决一个大问题,就像它正在成为一个问题一样。谐振器(Resonant)多年来一直在XBAR上工作,但时机再好不过了。

  • 为了满足对移动数据不断增长的需求,运营商迫切需要以更高的频率将客户带到更胖的管道上。这些更高的频率带来了很多挑战。
  • 目前,更高频率的带宽效率受到当前FBAR RF滤波器技术的限制。它们在超过3 GHz的频率下效率低下,不支持宽带,并且无法处理更高频率所需的更高功率信号。
  • 运营商和手机制造商都让刚刚购买5G手机的客户感到沮丧,他们仍在等待体验革命。
  • 此外,ISN大大简化了开发过程,摆脱了许多试错。

XBAR滤波器有望在高达6GHz的频段内显着改善5G用户体验,甚至可能超过6GHz。它还有助于防止运营商在拍卖会上无休止地追求新频段。下表是美国的C波段的拍卖价格:

美国的C波段的拍卖价格

T-Mobile在这个中频带范围内设置得很好,所以他们正在填补漏洞。威瑞森和AT&T(T)在中频带都有很多追赶工作要做。还有更多这样的情况,而且频率更高。在超过3 GHz的任何频率下,新的滤波解决方案对于保持这种发展至关重要。

谐振器(Resonant)在XBAR滤波器方面的专利数

我只关注运营商与智能手机的轴心,这是目前最重要的。随着时间的推移,更大比例的移动带宽需求将来自物联网,所有这些设备都需要过滤解决方案。最重要的是,XBAR可以提高5和6 GHz的wifi的带宽效率,射频滤波器的重要性只会随着时间的推移而增加。它们对于管理大量无线数据至关重要。

无论如何,当我在周日晚上完成这篇文章时,我仍然对周五发生的事情一无所知。

谐振器(Resonant)的股价走势

其中一些交易量可能是日内交易者在点击扫描仪后跳入的,但这是该股自今年年初价格飙升以来的最高交易量。无论如何,我的猜测是,你可以以比周五收盘价更好的价格进入,而且在不久的将来。未来10个月将有两个积极的催化剂:

  1. 如果他们宣布村田已经向村田的一位客户交付了带有XBAR的芯片,以投入商业产品。这可能需要几个月的时间。
  2. 如果进展顺利,2020年3月村田的合同到期,他们可以自由地向所有人发放许可。