中国模拟芯片行业发展现状及趋势分析,模拟芯片应用广泛「图」

一、模拟信号概述

自然界的信号绝大多数以模拟信号的形式存在,而计算机系统所能处理识别的信号则是二进制的数字信号。信息的处理需要完整的信号链来完成,完整信号链的工作原理为:从传感器探测到真实世界实际模拟信号,如电磁波、声音、图像、温度、光信号等并将这些自然信号转化成模拟的电信号,通过放大器进行放大,然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号,经过MCU或CPU或DSP等处理后,再经由DAC还原为模拟信号。

信号链的传递

信号链的传递

资料来源:公开资料整理

模拟芯片产品种类繁多;从产品专用性与否的角度出发,可以将模拟芯片分为通用模拟芯片和专用模拟芯片。其中,通用模拟芯片广泛应用于各个下游领域,主要产品类型包括放大器、比较器、电源管理、数据转化以及接口芯片等,而专用模拟芯片主要针对特定的应用下游如通信、汽车、消费电子和工业等领域进行生产销售。

模拟芯片的主要分类

模拟芯片的主要分类

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二、模拟芯片特点

1、高设计门槛

与数字电路利用晶体管的开关功能进行设计不同,模拟芯片利用晶体管的放大功能,需要经验丰富的工程师根据电子产品物理特性、制造工艺,利用拓扑结构和布图布线的设计经验进行晶体管级的电路设计、版图设计与仿真,在设计过程中实时充分关注功耗、增益及电阻等参数;此外,支持模拟芯片设计的辅助工具较少,且产品开发往往需与晶圆厂联合;因此,模拟芯片的设计门槛较高、行业就有较高的技术壁垒。

模拟集成电路和数据集成电路的比较

模拟集成电路和数据集成电路的比较

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2、长生命周期

与强调运算速度与成本比提升的数字芯片不同,模拟芯片不追求由晶体管集成数量的增加和特征尺寸与晶体管尺寸的减少;模拟芯片的改进更多是电路速度、分辨率、功耗等参数的提升,其强调的是高信噪比、低失真、低耗电和高稳定性,因而产品一旦达到设计目标就具备长久的生命力,这一点从龙头公司ADI的营收结构也可以得以验证,ADI产品平均寿命大于10年,且公司50%以上的收入来自十年以上的产品。

2020年ADI50%的收入来自十年以上产品

2020年ADI50%的收入来自十年以上产品

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3、高毛利水平

就模拟芯片两大龙头公司ADI和TI而言,其产品毛利率均维持在50%以上。行业毛利高的核心原因在于产品寿命周期长、研发投入摊销少且产品生产不依赖于先进的工艺制程。

相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国模拟芯片行业发展监测及投资战略规划研究报告

三、模拟芯片应用领域

由于模拟芯片主要用于实现信号链的传输和对电流、电压进行管理,因此,在智能化时代的今天,模拟芯片下游应用领域众多,被广泛应用于通讯、工业控制、汽车、消费、PC等领域。从全球模拟集成电路终端应用领域来看,通信、工业控制、汽车为是模拟芯片的主要终端应用市场,计算机领域占比逐渐下降;根据报告显示,2020年通信、工业控制、汽车占比达81.1%。

2014-2020年模拟芯片主要应用领域占比情况

2014-2020年模拟芯片主要应用领域占比情况

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模拟芯片下游应用领域广泛、产品种类丰富,但由于不同下游所需产品的性能不同、不同产品的设计、生产复杂程度的差异,导致模拟芯片不同子产品的毛利率水平有着较大的差异;通讯以及工业控制类所需模拟芯片的功能复杂、可靠性高,故毛利率水平较高;而信号链芯片相较于电源管理芯片的设计更为复杂,因此信号链产品有着较高的毛利水平。

2019年思瑞浦通讯、工控类模拟芯片的毛利率水平

2019年思瑞浦通讯、工控类模拟芯片的毛利率水平

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四、模拟芯片行业发展趋势

目前,我国模拟集成电路企业经过数年发展,技术经验不断积累,产品种类不断丰富,品牌知名度和市场认知度不断提高,管理和服务更加趋于完善,本地支持的优势开始展现,市场前景较为乐观。

同时,掌握世界先进技术的本土模拟集成电路企业的崛起使我国高性能模拟集成电路水平与世界领先水平的差距逐步缩小,不仅填补了国内高端模拟芯片的部分空白,在某些产品领域甚至超越了世界先进水平,呈现出良好的发展势头。

趋势一、模拟芯片增速较为稳定,且属于集成电路增速较快的细分领域。模拟芯片下游市场广泛,产品较为分散,不易受大产业景气波动影响,市场增长较为稳定。

趋势二、模拟芯片细分品类多,产品生命周期长,更依赖于工程师经验。模拟芯片行业发展趋势指出,模拟芯片是用于处理图像、声音、温度等真实生活中模拟信号的芯片,起到媒介作用,将物理信息与数字系统连接起来,需要电路设计、制造工艺和半导体组件的配合。

趋势三、模拟芯片应用广泛、标注化程度低,因此EDA等辅助工具不如逻辑芯片成熟,在设计过程需要根据成本、性能进行调整和妥协,追求的是高信噪比、高可靠性、高稳定性、低功耗、能源转换效率、电压电流控制能力等,这更依赖于研发团队的经验积累。

华经产业研究院采用先进的数据分析工具,对模拟芯片行业的数据进行挖掘、整理、加工、分析和展示,为客户传递行业最新的发展动态。并对行业未来的发展前景及趋势进行专业的预判,为客户的经营决策提供专业的指导和建议,最大限度地降低客户投资风险与经营成本,把握投资机遇,提高企业竞争力。欲了解行业具体详情可以关注华经产业研究院出版的研究报告《2021-2026年中国模拟芯片市场竞争策略及行业投资潜力预测报告》。

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责任编辑:李美华_HN359
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