物聯網須透過大量WSN，才能實現數以百億計的裝置互連，因此相關業者對WSN系統中關鍵的RF元件成本格外重視，並將其視為加速物聯網裝置普及的重要觸媒。隨著RF成本壓力遽增，晶片商也開始從較昂貴的砷化鎵製程，轉向標準化、價格親民的矽鍺(SiGe)和CMOS RF方案；其中，CMOS RF可在性能媲美砷化鎵產品的前提下，降低一半以上製造和測試成本，並達成更高元件整合度，更已成為業界布局焦點。
CMOS RF技術快速演進，傳輸效率已能媲美，甚至超越砷化鎵方案。
多家國際市場研究機構已提出物聯網市場預測，大部分皆認為2020年整體聯網裝置將上看百億部，但要支援數量如此龐大的裝置互連情境，WSN成本須低於1美元才能廣為布建，加速組織完整的物聯網路。換句話說，RF晶片商要打入物聯網市場，就要將縮減成本當作第一要務，思考其產品如何滿足1美元以下的終端設備價格。
儘管目前砷化鎵RF晶片仍是市場主流，出貨占比高達九成，但其囿於製程和材料特殊性，無論在生產和設計成本方面皆所費不貲，未來在物聯網掀動的低成本RF設計風潮下，光環將逐漸被CMOS RF取代。
以過去曾投入砷化鎵晶圓代工產業的經驗，此方案要滿足1美元終端設計幾乎是不可能任務，因此未來幾年CMOS RF勢將加速瓜分砷化鎵RF市占，可望從2014年約兩百萬顆出貨，大幅躍升至2018年的兩億顆出貨量。
除成本以外，物聯網裝置開發商亦相當關注RF晶片傳輸效率和尺寸，以實現更低功耗且小體積的WSN，減輕布建困難度。
相較於砷化鎵方案，CMOS製程有助提高功率放大器(PA)、低雜訊放大器(LNA)、收發開關電路、匹配網路(Associated Matching Network)和諧波濾波器(Harmonic Filter)等RF元件的整合度。
已透過CMOS製程開發出整合上述元件的RFeIC系列產品，可取代傳統PA和其他RF晶片分離式的設計，或RF前端模組(FEM)，為系統業者爭取更多設計空間，同時減輕測試負擔。
與此同時，CMOS RF亦可透過低電壓設計，顯著降低驅動和運作功耗。錢永喜分析，砷化鎵和矽鍺RF基於製程和材料特性，至少要導通2.6伏特(V)的電壓才能驅動，並須供應3.3或5伏特電壓才能持續運作；相較之下，CMOS僅需1.2伏特驅動電壓和2.4伏特運作電壓，在系統電流相等的前提下，省電效益將高達30%~40%，有助提升RF傳輸效率和線性度(Linearity)。
最新一代無線區域網路(Wi-Fi)802.11ac Wave 2標準對RF元件規格非常講究，不僅要求達到-40dB EVM的線性度表現，亦須將訊號失真率控制在1%以下。對此，RFaxis的CMOS RF單晶片規格已率先達陣，正攜手通訊晶片商開發相關參考設計，可望趕在2015年上市；目前多家一級(Tier 1)網通設備廠，更已計畫將此元件列入首波採購清單，替代既有的砷化鎵RF晶片。
整體而言，智慧城市創新應用崛起的背後，代表著一次又一次的感測和無線聯網技術革新，不僅為整個業界帶來新話題，也刺激市場活絡，而晶片商之間的競爭態勢則是更加瞬息萬變。
資料來源:RFaxis市場與產品應用副總裁 錢永喜
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