中國模擬芯片行業(yè)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)規(guī)模及下游應(yīng)用分析：通信、汽車、服務(wù)器等將驅(qū)動(dòng)模擬

1、中國模擬芯片行業(yè)優(yōu)勢(shì)、市場(chǎng)規(guī)模及下游應(yīng)用分析：通信、汽車、服務(wù)器等將驅(qū)動(dòng)模擬 模擬芯片主要包括電源管理芯片和信號(hào)鏈芯片。其中，電源管理芯片是在電子 設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)起對(duì)電能的變換、分配、檢測(cè)及其他電能管理的職責(zé)的芯片， 主要分為 AC-DC 交直流轉(zhuǎn)換、DC-DC 直流和直流電壓轉(zhuǎn)換（適用于大壓差）、電壓調(diào)節(jié)器（適用于小壓差）、交流與直流穩(wěn)壓電源。電源管理芯片在不同產(chǎn) 品應(yīng)用中發(fā)揮不同的電壓、電流管理功能，需要針對(duì)不同下游應(yīng)用采用不同的 電路設(shè)計(jì)。當(dāng)前，電源管理正往高速、高增益、高可靠性方向發(fā)展，發(fā)展電源 管理芯片是提高整機(jī)技能的重要方式。信號(hào)鏈芯片則是一個(gè)系統(tǒng)中信號(hào)從輸入 到輸出的路徑中使用的

2、芯片，包括信號(hào)的采集、放大、傳輸、處理等功能。 模擬 IC 分為通用型模擬 IC（39%）和專用型模擬 IC 或 ASSP（61%）。 模擬 IC 可以分為通用性模擬 IC（或標(biāo)準(zhǔn)型模擬 IC）和專用型模擬 IC（包括模 數(shù)混合芯片）。通用性模擬 IC 是通用產(chǎn)品，專用性模擬 IC 是為特定 應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 一、模擬芯片行業(yè)優(yōu)勢(shì) 模擬芯片中因電子系統(tǒng)基本均需供電，因此電源管理芯片為主體，占模擬芯片 市場(chǎng)比例約為 53%，電源管理用途廣泛成熟，技術(shù)迭代較慢，壁壘相對(duì)較低， 因此國內(nèi)布局廣泛，布局企業(yè)包括圣邦股份、矽力杰、韋爾股份、富滿電子、 中穎電子、全志科技、瑞芯微等；信

3、號(hào)鏈芯片市場(chǎng)占比約為 47%，國內(nèi)布局企 業(yè)主要包括圣邦股份、華為海思等。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 模擬芯片種類繁雜，需要高知識(shí)產(chǎn)權(quán)制造工藝支撐。模擬芯片使用的下游領(lǐng)域 廣泛、需求分散，可以應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、工控醫(yī)療等；而數(shù)字芯片 下游需求主要集中在服務(wù)器與消費(fèi)電子上。模擬芯片由于下游需求范圍廣，需 要根據(jù)下游不同領(lǐng)域進(jìn)行定制設(shè)計(jì)，且定制芯片功效發(fā)揮與芯片制造工藝相結(jié) 合。國內(nèi)大部分芯片廠商需要根據(jù)晶圓制造工廠標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行芯片生產(chǎn)，目前 僅有少數(shù)國內(nèi)廠商擁有成熟自主模擬 IC 制造工藝。 模擬芯片產(chǎn)品使用周期較長(zhǎng)，價(jià)格相對(duì)較低。模擬芯片使用時(shí)間通常在 10 年 以上，尋求高可靠性與低失真

4、低功耗，而由于使用周期長(zhǎng)，因此產(chǎn)品價(jià)格也較 低，而數(shù)字芯片需滿足下游不斷變化的需求，生命周期僅有 1-2 年，平均成本 高，因此價(jià)格處于高位。 模擬芯片的制程要求低，可采用工具有限。模擬芯片使用的制程相對(duì)數(shù)字芯片 較落后，主要采用 0.18um/0.13um。在工藝方面，模擬芯片采用 BCD 工藝， 主要用于高電壓或大電流下驅(qū)動(dòng)元器件，在高壓下易實(shí)現(xiàn)低失真和高信噪比的 效果；數(shù)字芯片采用 CMOS 工藝追逐高端制程，產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)運(yùn)算速度與成本優(yōu) 化，用于 5V 以下的低壓環(huán)境，并在持續(xù)朝低壓方向發(fā)展。工具使用上，數(shù)字 芯片設(shè)計(jì)核心在于邏輯設(shè)計(jì)，可以通過軟件模擬調(diào)試，EDA 工具豐富；而模擬 芯片設(shè)

5、計(jì)核心在于電路設(shè)計(jì)，需要根據(jù)實(shí)際參數(shù)調(diào)整，可以借助的 EDA 工具 有限，遠(yuǎn)不及數(shù)字芯片。 模擬芯片設(shè)計(jì)工藝依賴人工經(jīng)驗(yàn)積累、研發(fā)周期長(zhǎng)。由于模擬芯片使用周期長(zhǎng)， 客戶對(duì)產(chǎn)品性能要求十分嚴(yán)格，產(chǎn)品技術(shù)需要長(zhǎng)年累月的經(jīng)驗(yàn)積累；且模擬芯 片相較數(shù)字芯片與元器件結(jié)合更加緊密，需要考慮元器件布局的對(duì)稱結(jié)構(gòu)和元器件參數(shù)匹配形式，需要設(shè)計(jì)人員充分熟悉了解元器件特性、擁有成熟的拓?fù)?結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布線能力，模擬芯片的設(shè)計(jì)十分依賴工作人員日積月累的經(jīng)驗(yàn)。此 外，數(shù)字芯片設(shè)計(jì)通常為大型團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，研發(fā)周期較短；而模擬芯片一般為小 團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)，研發(fā)周期較長(zhǎng)。模擬集成電路與數(shù)字集成電路的比較芯片模擬集成電路數(shù)字集成電路芯片

6、功能處理模擬信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算芯片種類種類繁雜，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 ADC、放大器芯片、電源管理芯片、PLL 等CPU、內(nèi)存芯片、DSP 芯片工藝制程不要求先進(jìn)工藝，主要采用0.18um/0.13um遵循摩爾定律，現(xiàn)階段以 14nm/12nm設(shè)計(jì)流程電路設(shè)計(jì)仿真版圖設(shè)計(jì)后 仿真流片數(shù)字前端驗(yàn)證綜合DFT數(shù)字后端后仿/Signoff流片設(shè)計(jì)難點(diǎn)非理想效應(yīng)過多，需要扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和豐富經(jīng)驗(yàn)。芯片規(guī)模大，工具運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，工藝要求復(fù)雜，需要多團(tuán)隊(duì)共同協(xié)作。工作內(nèi)容模擬設(shè)計(jì)：功能電路搭建和仿真。模擬版圖：根據(jù)電路定制滿足工藝要求的版圖。數(shù)字前端：從功能要求到 RTL 的實(shí)現(xiàn)和驗(yàn)證。數(shù)字后端：利用工具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)

7、布局布線。所需技能模擬設(shè)計(jì)：熟悉模擬集成電路原理，擁有半導(dǎo)體物理及制造工藝知識(shí)；模擬版圖：熟悉 layout 基礎(chǔ)知識(shí)，了解不同工藝節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)規(guī)定和電路原理。數(shù)字前端：了解通信協(xié)議或硬件架構(gòu)，熟悉 verilog 語言和前端設(shè)計(jì)流程，了解FPGA 或 ASIC 平臺(tái)仿真和調(diào)試。數(shù)字后端：熟悉后端流程，時(shí)序分析，和工藝器件基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)工具模擬設(shè)計(jì)：Cadence 仿真平臺(tái)；模擬版圖：Virtuoso數(shù)字前端：VCS DC；數(shù)字后端：Innovus/ICC2數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 二、模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模 HYPERLINK /research/201912/818165.html 智研咨詢發(fā)布的2

8、020-2026年中國模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)及投資前景分析報(bào)告數(shù)據(jù)顯示：2018 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 4688 億美元，同比增長(zhǎng) 13.7%。其中， 模擬芯片、微處理器、邏輯芯片和存儲(chǔ)器市場(chǎng)規(guī)模分別為 588 億美元（+10.7%）、 672 億美元（+5.2%）、1093 億美元（+6.9%）和 1580 億美元（+27.4%）。 2019 年因行業(yè)景氣度下行，市場(chǎng)規(guī)模為 4121 億美元，下滑約 12%。模擬芯 片占據(jù)全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的份額為 13%，占據(jù)集成電路市場(chǎng)的份額為 15%。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 模擬芯片因其長(zhǎng)使用周期的特性，市場(chǎng)增速表現(xiàn)與數(shù)字芯片不一致。市場(chǎng)規(guī)模 呈現(xiàn)穩(wěn)

9、步擴(kuò)張的態(tài)勢(shì)，2016-2019 年同比增速分別為 5%、10%、10%、8%， 相比數(shù)字芯片增速波動(dòng)較小。而從出貨量上看，模擬芯片出貨穩(wěn)居市場(chǎng)前列， 2018 年出貨 1774 億個(gè)，同比去年增長(zhǎng) 15%。單個(gè)均價(jià)為 0.34 美元/個(gè)，相較 邏輯芯片的 2.01 美元/個(gè)與存儲(chǔ)芯片的 3.87 美元/個(gè)，價(jià)格較為低廉。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 模擬芯片市場(chǎng)的集中度相較于數(shù)字芯片較低，但整體仍呈現(xiàn)寡頭壟斷態(tài)勢(shì)。2018 年全球前 10 大模擬芯片廠商銷售額達(dá)到 361 億美 元，同比增長(zhǎng) 9.4%，占到模擬 IC 行業(yè)產(chǎn)值的 61%。德州儀器、亞德諾、英飛 凌分別以 10

10、8、55、38 億美元位列前三，德州儀器占據(jù)模擬 IC 行業(yè)的行業(yè)龍 頭地位，全球市占率達(dá) 18%。2018 年全球前十大模擬 IC 公司排名公司公司英文名2018 收入（百萬美元）2018 增（%）市占率（%）1德州儀器Texas Instruments108019182亞德諾Analog Devices5505793英飛凌Infineon38101464思佳訊Skyworks Solutions3686-165意法半導(dǎo)體ST32082656恩智浦NXP26451047美信Maxim2125548安森美半導(dǎo)體ON Semi19901139微芯科技Microchip138922210瑞薩電子R

11、enesas900-21數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 中國 IC 整體供不應(yīng)求，模擬芯片供應(yīng)商仍以國外企業(yè)為主。中國目前是全球 最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)及消費(fèi)市場(chǎng)，從 2013 年到 2018 年僅中國半導(dǎo)體集成電路市場(chǎng)規(guī)模就從 820 億美元擴(kuò)大至 1550 億美元，年均 復(fù)合增長(zhǎng)率約為 13.58%。僅半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)品的 進(jìn)口額從 2015 年起已連續(xù)四年位列所有進(jìn)口商品中的第一位，不斷擴(kuò)大的中 國半導(dǎo)體市場(chǎng)依賴進(jìn)口，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自給率較低。2018 年我國半導(dǎo)體自給率僅為 15%。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 模擬芯片領(lǐng)域，隨著整機(jī)出口市場(chǎng)回暖，我國模擬 IC 市場(chǎng)呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，

12、在 全球占有較高市場(chǎng)份額。全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模地域分布上，中國大陸占據(jù) 36% 的比例，亞洲其他國家占據(jù) 32%的比例。2018 年我國模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模 2273 億元，同比去年增長(zhǎng) 6.2%。國內(nèi)模擬芯片同樣主要采自德州儀器、恩智浦、 英飛凌、思佳訊、意法半導(dǎo)體等模擬芯片大廠。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理數(shù)據(jù)來源：公開資料整理數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 模擬 IC 有望在未來五年內(nèi)，在主要集成電路細(xì)分市場(chǎng)中 增長(zhǎng)最為強(qiáng)勁，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 7.4%，超過 IC 整體市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率 6.8%。 預(yù)計(jì)到 2023 年，全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)?？沙?800 億美元。其增長(zhǎng)的主要推動(dòng) 力來自電源管理 IC、專用模

13、擬芯片和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組件的強(qiáng)勁銷售，受下游不斷 增長(zhǎng)的通信、工控、汽車電子等需求驅(qū)動(dòng)。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 三、模擬IC下游應(yīng)用 模擬 IC 的下游應(yīng)用涵蓋 B 端與 C 端，主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)電子、汽車 電子、工業(yè)控制、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)通信是模擬 IC 應(yīng)用需求最廣的領(lǐng)域，2019 年預(yù)計(jì)需求占比為 38.5%；應(yīng)用需求在其后的依 次為汽車電子、工業(yè)控制、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、政府軍事，比例分別為 24.0%、 19.0%、10.2%、7.0%、1.3%。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 專用型模擬 IC（ASSP）占模擬 IC 市場(chǎng)的 61%，市場(chǎng)約 327 億美元。 ASSP 市場(chǎng)可以按最終應(yīng)用進(jìn)一步細(xì)分為以下細(xì)分部分：消費(fèi)者、計(jì)算、通信 （基站和手機(jī)）、汽車和工業(yè)/其他。其中通信應(yīng)用占比最高，接近一半。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 放大器占據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模擬市場(chǎng)的 16%，市場(chǎng)約 36 億美元。TI 在放大器領(lǐng)域擁 有最高的市場(chǎng)份額，其次是 ADI。下游應(yīng)用來看通信、工業(yè)/醫(yī)療占比較高。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理 通信、汽車、服務(wù)器等將驅(qū)動(dòng)模擬 IC 行業(yè)不斷成長(zhǎng)。（1）基站端，從 4G 到 5G，模擬 IC（除射頻）外，ASP