數(shù)模轉(zhuǎn)換器行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

數(shù)模轉(zhuǎn)換器行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

信號鏈芯片：受益于新技術(shù)和下游應(yīng)用，規(guī)模穩(wěn)步增長信號鏈?zhǔn)沁B接真實世界和數(shù)字世界的橋梁。完整信號鏈的工作過程為：從傳感器探測到真實世界實際信號，如電磁波、聲音、圖像、溫度、光信號等，并將這些自然信號轉(zhuǎn)化成模擬的電信號，通過放大器進(jìn)行放大，然后通過ADC把模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，經(jīng)過MCU或CPU或DSP等處理后，再經(jīng)由DAC還原為模擬信號。信號鏈?zhǔn)请娮釉O(shè)備實現(xiàn)感知和控制的基礎(chǔ)，是電子產(chǎn)品智能化、智慧化的基礎(chǔ)。受益于較長的生命周期和較分散的應(yīng)用場景，信號鏈模擬芯片市場發(fā)展態(tài)勢良好，行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長。信號鏈模擬芯片隨下游發(fā)展一同演進(jìn)，朝小型化、低功耗和高性能方向發(fā)展。ICInsights的報告顯示，全球信號鏈模擬芯片的市場規(guī)模將從2016年的84億美金增長至2023年的118億美金，16-23年復(fù)合增長率約5%。其中，放大器和比較器、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品是市場規(guī)模占比最高的兩類，合計約占信號鏈模擬芯片市場規(guī)模的75%。多因素驅(qū)動模擬芯片市場成長全球集成電路市場規(guī)模持續(xù)擴大，中國市場發(fā)展快速。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計，2020年全球集成電路市場規(guī)模為3，546億美元，伴隨著以新能源汽車、5G、AIoT和云計算為代表的新技術(shù)的推廣，集成電路產(chǎn)業(yè)將會迎來進(jìn)一步發(fā)展，預(yù)計2025年將達(dá)到4，750億美元，復(fù)合增長率約為6%。2020年中國集成電路行業(yè)市場規(guī)模為8，928億元，同比增長18%。隨著消費電子、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療電子等市場需求的不斷提升，中國集成電路行業(yè)發(fā)展快速，未來五年將以16%的年復(fù)合增長率增長，至2025年市場規(guī)模將達(dá)到18，932億元。模擬芯片全球市場規(guī)模穩(wěn)步擴張，中國為其最主要的消費市場。因其使用周期長的特性，模擬芯片市場增速表現(xiàn)與數(shù)字芯片略有不同。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計，2021年全球模擬芯片行業(yè)市場規(guī)模約586億美元，中國市場規(guī)模約2731億元，占比七成左右，中國為全球最主要的消費市場，且增速高于全球模擬芯片市場整體增速。預(yù)計2025年中國模擬芯片市場規(guī)模將增長至3340億元，20-25年復(fù)合增長率為6%。模擬芯片下游各細(xì)分市場快速擴大，通信市場規(guī)模最大，通信、汽車占比進(jìn)一步提升。根據(jù)ICInsights統(tǒng)計，專用模擬芯片的下游市場主要包含通信、汽車、工業(yè)、計算機、消費電子等領(lǐng)域。通信是專用模擬芯片最重要的下游市場，包含手機、網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備等，2022年全球市場規(guī)模為262億美元，占整個模擬芯片市場的32%。汽車是專用模擬芯片增速最快的下游市場，22年增速為17%，2022年市場規(guī)模為137億美元，位居第二。集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展趨勢（一）新興應(yīng)用引領(lǐng)集成電路設(shè)計行業(yè)新發(fā)展集成電路設(shè)計行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。一方面，消費電子、汽車電子以及智能終端等集成電路應(yīng)用的重要領(lǐng)域升級換代進(jìn)程加快，促進(jìn)了集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)擴張，有利于集成電路設(shè)計行業(yè)的需求規(guī)模持續(xù)增長。另一方面國內(nèi)人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、5G等新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展極大豐富了集成電路的應(yīng)用場景和細(xì)分領(lǐng)域，尤其是隨著新一代信息技術(shù)深入應(yīng)用，在移動智能終端、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等新興領(lǐng)域的應(yīng)用需求拉動下，將推動新一輪的消費升級，將催生大量芯片產(chǎn)品需求，并有望成為推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新動力，為集成電路設(shè)計企業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。（二）我國集成電路設(shè)計業(yè)占比不斷提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化我國集成電路市場保持快速發(fā)展，集成電路設(shè)計業(yè)的銷售額在整個產(chǎn)業(yè)中的占比不斷提升。我國集成電路市場規(guī)模從2013年的2，509億元，快速上漲至2021年的10，458億元，年均復(fù)合增長率為19．54%；集成電路設(shè)計業(yè)銷售收入從2013年的808．8億元增長到2021年的4，519億元，年均復(fù)合增長率為23．99%，高于集成電路整體產(chǎn)業(yè)增速，且集成電路設(shè)計占行業(yè)比重由2013年的32．24%增加至2021年的43．21%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于優(yōu)化。（三）自主可控將為國內(nèi)集成電路設(shè)計企業(yè)提供新機遇我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)總體處在發(fā)展初期，集成電路自給率較低。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會公開數(shù)據(jù)，2021年中國進(jìn)口集成電路6，354．8億塊，同比增長16．92%，進(jìn)口金額4，325．54億美元，同比增長23．59%；出口集成電路3，107億塊，同比增長19．59%，出口金額1，537．9億美元，同比增長31．90%，進(jìn)口的集成電路在數(shù)量和金額上均遠(yuǎn)超出口，且出口的芯片以中低端為主，當(dāng)前集成電路國產(chǎn)化需求強烈。當(dāng)前我國集成電路設(shè)計以中低端芯片為主，在中高端芯片市場，國內(nèi)自主研發(fā)能夠可替代產(chǎn)品相對較少，國際貿(mào)易摩擦已經(jīng)突顯了自主可控的重要性，國內(nèi)集成電路行業(yè)仍有較大的市場空間，未來隨著集成電路自給率提升，將為我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。模擬集成電路市場格局2020年，我國模擬集成電路行業(yè)市場規(guī)模約為2，504億元，2016年至2020年年均復(fù)合增長率約為5．85%。隨著新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策的雙輪驅(qū)動，未來我國模擬集成電路市場將迎來發(fā)展機遇，預(yù)計到2025年，我國模擬集成電路市場規(guī)模將增長至3，340億元。隨著計算機與微電子技術(shù)的發(fā)展，國外廠商經(jīng)歷了分立元件、混合集成電路、模擬單片集成電路以及數(shù)字單片集成電路四代產(chǎn)品，國內(nèi)企業(yè)目前已完成了傳統(tǒng)軸角轉(zhuǎn)換模塊向混合集成軸角轉(zhuǎn)換器的全面替代，部分企業(yè)在模擬單片集成電路以及數(shù)字片集成電路達(dá)到了國際先進(jìn)水平。但由于我國起步較晚，仍與國外廠商有一定的差距。角轉(zhuǎn)換器作為運動控制的核心測量元件，技術(shù)發(fā)展路線主要包括高靈敏度、高轉(zhuǎn)換精度高可靠性、高集成度等，產(chǎn)品逐漸從模塊化的軸角轉(zhuǎn)換模塊向單片集成的軸角轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變。集成電路行業(yè)基本情況集成電路是采用特定的制造工藝，將晶體管、電容、電阻和電感等元件以及布線互連，制作在若干塊半導(dǎo)體晶片或者介質(zhì)基片上，進(jìn)而封裝在一個管殼內(nèi)，成為具有某種電路功能的微型電子器件。相對于傳統(tǒng)的分立電路，集成電路具有體積小、重量輕、引出線和焊接點少、壽命長、可靠性強、性能好、成本低、能耗較小、故障率低、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點，并在各領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)群的基礎(chǔ)和核心，已成為關(guān)系國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、保障國家安全的重要支撐，也是培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、推動信息化與工業(yè)在集成電路技術(shù)進(jìn)步基礎(chǔ)上的全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識經(jīng)濟浪潮，進(jìn)一步提高了集成電路產(chǎn)業(yè)的地位。（一）集成電路的分類模擬集成電路是主要用來產(chǎn)生、放大和處理連續(xù)性的聲、光、電、電磁波、速度、溫度和濕度等自然模擬信號的集成電路；數(shù)字集成電路主要用來運算、存儲、傳輸、轉(zhuǎn)換和處理離散的數(shù)字信號（指在時間上和幅度上離散取值的信號，如電學(xué)1和0信號）的集成電路。與數(shù)字集成電路相比，模擬集成電路具有設(shè)計門檻高、產(chǎn)品種類復(fù)雜、工藝制程要求低和生命周期長等特點。（二）集成電路產(chǎn)業(yè)鏈集成電路產(chǎn)業(yè)鏈包括集成電路設(shè)計、制造、封裝測試等環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)均具有獨特的技術(shù)體系及特點，現(xiàn)已分別發(fā)展成獨立、成熟的子行業(yè)。集成電路設(shè)計處于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的前端，是根據(jù)終端產(chǎn)品市場的需求設(shè)計開發(fā)各類芯片產(chǎn)品，通過架構(gòu)設(shè)計、電路設(shè)計和物理設(shè)計，將系統(tǒng)、邏輯與性能的設(shè)計要求轉(zhuǎn)化為具體的設(shè)計版圖，集成電路設(shè)計是后續(xù)集成電路制造環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，其設(shè)計水平的高低直接決定了芯片的功能、性能及成本。集成電路制造是通過版圖文件生產(chǎn)掩膜，并通過氧化、光刻、摻雜、濺射、刻蝕等制造工藝過程，將掩膜上的電路圖形復(fù)制到晶圓基片上，從而在晶圓基片上形成具備特定功能的集成電路，其技術(shù)含量高、工藝復(fù)雜，在芯片生產(chǎn)過程中處于至關(guān)重要的地位。集成電路封裝是將加工完成后的晶圓切割、焊線、封裝，保護(hù)芯片免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素造成的損傷，增強芯片的散熱性能，實現(xiàn)電氣連接，確保電路正常工作；集成電路測試主要是對封裝完畢的芯片產(chǎn)品的功能、電參數(shù)和性能進(jìn)行測試，以篩選出不合格的產(chǎn)品，并通過測試結(jié)果來發(fā)現(xiàn)芯片設(shè)計、制造及封裝過程中的質(zhì)量缺陷，測試合格后，芯片成品即可使用。集成電路設(shè)計行業(yè)概況（一）全球集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展概況從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈整體看，集成電路設(shè)計領(lǐng)域處于產(chǎn)業(yè)上游，具有輕資產(chǎn)的特征，毛利率較高，且具有較高的技術(shù)壁壘，需要投入大量高端專業(yè)人才，以及長時間的技術(shù)積累和經(jīng)驗沉淀。集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展情況受下游市場需求的驅(qū)動較為明顯，近年來，隨著全球集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全球集成電路設(shè)計行業(yè)總體呈現(xiàn)增長態(tài)勢。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)顯示，全球集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售額從2013年的792億美元增長至2021年的1，777億美元，年均復(fù)合增長率約為10．63%。目前，全球集成電路設(shè)計市場較為集中。據(jù)ICInsight統(tǒng)計，2021年全球Fabless模式芯片設(shè)計企業(yè)的總銷售額占全球半導(dǎo)體市場總銷售額的34．8%。其中，從地區(qū)分布來看，銷售額排名前三的依次為美國、中國臺灣及中國大陸，銷售額占比分別為68%、21%及9%，而IDM模式芯片企業(yè)銷售額排名前三的依次為美國、韓國和歐洲，銷售額占比分別為47%、33%和9%?？傮w看來，美國在全球芯片設(shè)計行業(yè)仍處于主導(dǎo)地位。（二）中國集成電路設(shè)計行業(yè)發(fā)展概況我國的集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但在宏觀經(jīng)濟穩(wěn)步增長、下游市場持續(xù)拉動以及政策扶持不斷加碼等有利因素的驅(qū)動下，已成為全球集成電路設(shè)計行業(yè)市場增長的主要驅(qū)動力。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，我國集成電路設(shè)計行業(yè)始終保持著持續(xù)快速發(fā)展的態(tài)勢，銷售額從2013年的808．8億元增長至2021年的4，519億元，年均復(fù)合增長率約為23．99%。隨著集成電路設(shè)計行業(yè)的發(fā)展，我國IC設(shè)計企業(yè)的數(shù)量逐年增加，根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會集成電路設(shè)計分會的公開數(shù)據(jù)，截至2021年12月，我國IC設(shè)計企業(yè)數(shù)量為2，810家，較2020年增長26．69%，同時國內(nèi)大陸也涌現(xiàn)出一批技術(shù)水平較高、本土化程度高、專注于細(xì)分市場領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)IC設(shè)計企業(yè)，圣邦股份、紫光展銳等設(shè)計企業(yè)已具備國際競爭力。未來，隨著產(chǎn)業(yè)政策、下游市場的持續(xù)向好，我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模有望進(jìn)一步擴大。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，隨著我國集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，IC設(shè)計、IC制造和封裝測試三個子行業(yè)的格局正在不斷變化，我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2013年-2016年，我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模在行業(yè)中的占比從32．24%增長至37．93%，于2016年首次超過封裝測試行業(yè)，成為市場規(guī)模占比最高的細(xì)分領(lǐng)域。2021年，我國集成電路設(shè)計行業(yè)的市場規(guī)模為4，519億元，占集成電路產(chǎn)業(yè)整體市場規(guī)模的比例提高至43．21%，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。全球模擬集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況根據(jù)WSTS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018年度全球模擬集成電路行業(yè)的市場規(guī)模為587．85億美元，較2017年度同比增長10．8%。2019年受宏觀經(jīng)濟下行和短期供給過剩的雙重影響，市場規(guī)模有所回落，下降至539．39億美元。在經(jīng)歷2019年行業(yè)景氣度短暫下滑后，2020年起全球模擬集成電路行業(yè)逐步回暖，根據(jù)WSTS估計，到2022年全球模擬集成電路行業(yè)市場規(guī)模將增長至792．49億美元，2020年-2022年年均復(fù)合增長率為19．33%。隨著5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起及所帶來的產(chǎn)業(yè)革命，越來越多的電子產(chǎn)品將步入人們的日常生活，在巨大市場需求的推動下，未來模擬集成電路行業(yè)有望迸發(fā)出更為旺盛的生命力。目前，模擬集成電路全球市場份額集中于部分國際巨頭。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2020年全球前十大模擬集成電路供應(yīng)商依次為德州儀器、亞德諾、思佳訊、英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦、美信、安森美半導(dǎo)體、微芯、瑞薩電子，合計占據(jù)全球市場約63%的市場份額。其中，德州儀器占全球的市場份額比例為19%，為行業(yè)的龍頭企業(yè)，其擁有上萬種芯片產(chǎn)品型號，涵蓋各大應(yīng)用領(lǐng)域。行業(yè)發(fā)展態(tài)勢及面臨的機遇與挑戰(zhàn)（一）面臨的機遇集成電路是國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)、支柱產(chǎn)業(yè)，為推動集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國地方政府推出了一系列鼓勵和支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)I造了良好的政策環(huán)境。比如2018年政府工作報告，將集成電路排在實體經(jīng)濟第一位置，足見政府對集成電路支持力度之大，北京、上海、深圳、青島等各地方對集成電路產(chǎn)業(yè)較為重視，在政策、資金、人才方面都給予大力支持。除了政策支持，國家推動成立了集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，該基金由國開金融、中國煙草、亦莊國投、中國移動、上海國盛、中國電科、紫光通信、華芯投資等企業(yè)于發(fā)起，重點投資集成電路芯片制造業(yè)，兼顧芯片設(shè)計、封裝測試、設(shè)備和材料等產(chǎn)業(yè)，實施市場化運作和專業(yè)化管理。根據(jù)公開資料，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期已經(jīng)投資完畢，總投資額為1，387億元，累計有效投資項目達(dá)到70個左右，投資范圍涵蓋集成電路產(chǎn)業(yè)上下游各個環(huán)節(jié)。國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期已經(jīng)于2019年10月22日正式設(shè)立，注冊資本為2，041．5億元，投資覆蓋設(shè)計、制造、封測、材料、設(shè)備等環(huán)節(jié)的同時，更側(cè)重投入到更薄弱的設(shè)備和材料兩大環(huán)節(jié)。除了國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，各路產(chǎn)業(yè)資金也紛紛投向集成電路領(lǐng)域，進(jìn)一步推動了行業(yè)發(fā)展。隨著以大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術(shù)飛速發(fā)展，智能化成為社會生產(chǎn)生活中的主流趨勢，新興領(lǐng)域的興起與發(fā)展加速了智能化進(jìn)程。集成電路作為產(chǎn)業(yè)智能化進(jìn)程中必不可少的關(guān)鍵電子部件，是新產(chǎn)品智能化功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)平臺，也是物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng)用的核心載體。集成電路技術(shù)改變著人類的生產(chǎn)與生活方式，成為社會信息化的引擎。模擬集成電路作為集成電路的子行業(yè)，貫穿于生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，并在不斷發(fā)展和革新，模擬芯片產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、汽車、智能家居、消費類電子等領(lǐng)域。根據(jù)ICInsights相關(guān)數(shù)據(jù)，受益于信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)和新能源汽車行業(yè)快速滲透，未來通信和汽車電子占比有望進(jìn)一步提升，成為拉動模擬芯片需求的重要動力。同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云技術(shù)、5G等新興技術(shù)的興起，新興應(yīng)用領(lǐng)域的需求將不斷帶動下游終端市場的快速增長，為上游集成電路設(shè)計行業(yè)創(chuàng)造了巨大的市場空間和發(fā)展前景。當(dāng)前我國集成電路設(shè)計以中低端芯片為主，在中高端芯片市場，國內(nèi)自主研發(fā)的產(chǎn)品相對較少，國際貿(mào)易摩擦已經(jīng)突顯了自主可控的重要性。近年來，隨著市場需求的拉動和政策支持，我國集成電路設(shè)計行業(yè)快速發(fā)展，整體技術(shù)水平顯著提升，涌現(xiàn)出一大批具有優(yōu)秀研發(fā)實力的企業(yè)。未來隨著集成電路自給率提升，我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展機遇。（二）面臨的挑戰(zhàn)我國集成電路企業(yè)尚處于快速成長的階段，個別領(lǐng)域在量（銷售規(guī)模）方面也進(jìn)入了世界前列，但是在質(zhì)（技術(shù)水平）方面卻與國外先進(jìn)水平仍有著顯著的差距。比如在模擬芯片領(lǐng)域，國內(nèi)主要還集中在低端產(chǎn)品，在高電壓、高頻率、高性能和高可靠性上與國外企業(yè)差距較大。國內(nèi)集成電路企業(yè)在整體研發(fā)實力、創(chuàng)新能力等方面仍有待不斷提升。人才是集成電路產(chǎn)業(yè)的第一資源，也是制約集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸。隨著中國半導(dǎo)體行業(yè)的迅速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的企業(yè)對專業(yè)人才的需求不斷擴大，但由于國內(nèi)半導(dǎo)體行