《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國模擬IC迎來發(fā)展新機(jī)遇

2019-04-16

“模擬IC是處理模擬信號(hào)的集成電路模擬IC屬于集成電路的子分類,。按照處理信號(hào)形式的不同,,集成電路可分為模擬IC和數(shù)字IC。其中模擬IC約占集成電路市場規(guī)模的15%左右,,2017年市場規(guī)模大約為531億美元,。模擬IC和數(shù)字IC雖然同屬于集成電路,,但處理信號(hào)類型和行業(yè)特點(diǎn)卻具有較大差別。根據(jù)處理信號(hào)不同,,集成電路可分為模擬IC和數(shù)字IC,,處理信號(hào)為模擬信號(hào)的集成電路均可定義為模擬IC?!?/p>

何為模擬IC

模擬IC:處理連續(xù)性的聲,、光、電,、電磁波,、速度和溫度等自然模擬信號(hào)的集成電路為通常意義上的模擬IC。產(chǎn)品類型按照功能主要分為信號(hào)鏈路芯片和電源管理芯片兩類,,代表公司有德州儀器,、ADI等,。

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數(shù)字IC:處理離散的電學(xué)“1”和“0”信號(hào)的數(shù)字信號(hào)的集成電路為通常意義上的數(shù)字IC。產(chǎn)品類型按照功能主要分為存儲(chǔ)器,、邏輯IC和微型元件,,代表公司為intel、高通,、美光等,。

模擬IC由電源管理、信號(hào)鏈路兩大模塊組成數(shù)字信號(hào)的“0和1”特性賦予數(shù)字電路強(qiáng)大的邏輯推算能力和方便的存儲(chǔ)能力,,模擬信號(hào)電位相對(duì)多態(tài)化,,難以存儲(chǔ)和進(jìn)行加減與邏輯計(jì)算,因此不同于數(shù)字IC存儲(chǔ)和提供算力的功能,,模擬IC的兩個(gè)主要用途為:

電源管理和信號(hào)鏈路

1.電源管理:芯片、元器件,、電路系統(tǒng)所需正常工作電壓不同,,模擬IC可將電池、電源提供的固定電壓進(jìn)行升降壓,、穩(wěn)壓處理,。需要供電的系統(tǒng)基本上都會(huì)需要電源管理芯片,因此市場空間較大,。同時(shí)由于技術(shù)指標(biāo)要求基本穩(wěn)定,,技術(shù)更新迭代較慢,因此壁壘相對(duì)較低,,國內(nèi)公司布局較多,。

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2.信號(hào)鏈路:連接真實(shí)世界和數(shù)字世界的橋梁,將自然界實(shí)際信號(hào)如天線或傳感器接受到的電磁波,、聲音,、溫度、光信號(hào)轉(zhuǎn)換為多位數(shù)字信號(hào),,便于后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理器處理,。

其中的射頻前端芯片需緊跟通信技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)更新迭代速度較高,,壁壘較高,。

模擬IC中電源管理芯片為主要占比。由于基本上電子系統(tǒng)均需供電,,因此電源管理芯片占模擬IC整體比例較高,,2017年約占53%(標(biāo)準(zhǔn)powerIC和模擬ASSP用途的powerIC),市場規(guī)模約為281.4億美元,。

對(duì)比數(shù)字IC,,模擬IC具備獨(dú)特屬性

雖然數(shù)字IC和模擬IC同屬于集成電路范疇,,但兩者的基本工作原理截然不同,基本的工作原理的差異決定了數(shù)字IC和模擬IC不同的產(chǎn)品特性,、設(shè)計(jì)思路,、工藝選擇以及市場分布情況。

模擬集成電路行業(yè)具備以下四大特點(diǎn):需求端:下游需求分散,,產(chǎn)品生命周期較長,。供給端:偏向于成熟和特種工藝,八寸產(chǎn)線為主供給,。競爭端:競爭格局分散,,廠商之間競爭壓力小。技術(shù)端:行業(yè)技術(shù)壁壘較高,,重經(jīng)驗(yàn)以人為本,。模擬IC產(chǎn)品生命周期較長,一旦切入產(chǎn)品便可以獲得穩(wěn)定的芯片出貨量,。

需求層面:模擬類產(chǎn)品下游汽車,、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主,,偏好性能成熟穩(wěn)定類產(chǎn)品的同時(shí)資格認(rèn)可相對(duì)較為嚴(yán)格,,一般不低于一年半。

供給層面:先進(jìn)制程對(duì)于模擬類產(chǎn)品推動(dòng)作用較小,,基本不受摩爾定律推動(dòng),,因此模擬類產(chǎn)品性能更新迭代較慢。因此模擬類產(chǎn)品生命周期較長,,一般不低于10年,。著名的音頻放大器芯片NE5532生命周期長達(dá)30年,至今依然是多款音響設(shè)備的標(biāo)配芯片,。

從上下游看模擬IC當(dāng)前發(fā)展機(jī)遇

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下游需求:汽車,、通訊需求拉升,行業(yè)步入快車道根據(jù)ICinsights預(yù)測,,持續(xù)到2020年,,模擬電路下游應(yīng)用中通訊模擬芯片和汽車電子將呈現(xiàn)最快年復(fù)合增長率,分別為7.4%和7.0%,。模擬電路整體市場規(guī)模2017年到2022年將呈現(xiàn)6.6%的年復(fù)合增長率,,高于集成電路5.1%的年復(fù)合增長率水平。我們認(rèn)為模擬電路行業(yè)下游需求分散,,受單一下游影響較小,,因此在智能手機(jī)逐漸成熟的大背景下,依然可以實(shí)現(xiàn)市場規(guī)模的逆勢(shì)上漲,。

市場短期受益5G通訊變革下的基站數(shù)目增加與智能手機(jī)射頻前端鏈路的結(jié)構(gòu)性變化,,長期受益汽車電動(dòng)化大趨勢(shì),。模擬電路行業(yè)依然具備較高成長性和投資價(jià)值。

上游供給短期上游量能充沛,,模擬IC放量無憂八寸晶圓為主要供給,,轉(zhuǎn)單趨勢(shì)影響尚小從上游供給的角度來看,集成電路上游原材料主要為晶圓材料,,晶圓有6寸,、8寸、12寸之分,。由于模擬IC偏好成熟制程,,制程成本較低,目前晶圓供給主要使用8寸晶圓,,根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),,若統(tǒng)計(jì)代工產(chǎn)能,模擬類產(chǎn)能約占整體產(chǎn)能的11%左右,,將代工產(chǎn)能進(jìn)行折算,,模擬類產(chǎn)品約占22%左右產(chǎn)能。

假設(shè)模擬類產(chǎn)能完全釋放,,可以實(shí)現(xiàn)1355kwpm的產(chǎn)能供給,若2017-2022年模擬產(chǎn)品年復(fù)合增長6.6%,,產(chǎn)能充沛到2019年末期,。

國內(nèi)模擬IC產(chǎn)業(yè)成長迎來黃金時(shí)代

龐大需求與低自給率,,現(xiàn)狀喜憂參半半導(dǎo)體貿(mào)易逆差依然不斷拉大,,國內(nèi)集成電路需求旺盛。集成電路產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略性,、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),,是中國信息技術(shù)發(fā)展和工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要?jiǎng)恿Α?/p>

根據(jù)ICinsights統(tǒng)計(jì),,2017年中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)需求量達(dá)到351億美元,占全球市場規(guī)模的44.8%,,從2013年中國大陸進(jìn)口集成電路價(jià)值首次超2000億美元且在2017年創(chuàng)下新高約為2601億美元,,貿(mào)易赤字1932億美元。低自給率狀況依然存在,,預(yù)計(jì)模擬IC2020年替代空間為273億美元,。

結(jié)尾

目前國內(nèi)集成電路自給率2015年不到13%,距離2020年實(shí)現(xiàn)40%的目標(biāo)依然具備較大差距,,ICinsights預(yù)測中國大陸2020年集成電路自給率有望達(dá)到20.9%,。國內(nèi)模擬集成電路2017年自給率不到10%,如果按照HIS預(yù)測,,國內(nèi)模擬IC2020年市場規(guī)模有望達(dá)到33億美元,,若完全實(shí)現(xiàn)自給,,替代空間大約為273億美元。


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