模拟芯片赛道是个例外(芯片设计赛道)(芯片设计赛道中难得做到全球前2的优质龙头)

模拟芯片是另一种情况,由于其终端应用范围广,导致这类芯片不易受单一产业景气度的变动影响,价格波动远没有存储芯片和数字芯片变化大,市场波动幅度相对较小。因此外界对模拟芯片还有一种定位——电子产业的晴雨表。 第二,模拟芯片对先进制程的要求没那么高,也不受摩尔定律限制。 模拟芯片产品强调的是高信噪比,低失真,低耗电,高可靠性和稳定性,制程的缩小反而可能导致模拟电路性能的降低。目前业界仍在大量使用的,是0.18um和0.13um的工艺节点。 已经在业界奉行了近半个世纪的摩尔定律,到了模拟芯片这里也不再适用。 相比存储芯片和数字芯片,模拟芯片在终端应用时,对性能的提升要求没那么快,且模拟芯片的生命周期更长:数字芯片的生命周期一般只有1-2年,模拟芯片则可以到5年甚至10年,首创证券的一组数据显示,模拟芯片的龙头公司ADI,其约50%的收入是来自于10年及以上产品贡献的。 但是这两大特点之下,并不意味着模拟芯片就不存在“卡脖子”的问题了,也不是说这条赛道的“国产替代”就更容易实现了。 我国占据着全球36%的模拟芯片市场,是最大的消费国,但目前的自给率仍然只有12%,处于较低水平。 二,千亿美金大产业,没有巨头 我们在上文中曾提到,在数字芯片的众多细分领域,都有龙头型公司存在,头部的两家或三家企业,占据了实质性的产业垄断地位。 模拟芯片赛道是个例外。 全球范围内,只有两家企业的市占率超过了10%,德州仪器和ADI,市占率分别为19%和12.7%。 市场格局高度分散最主要的原因,在于模拟芯片是一个大产业,不仅产品种类极度丰富,应用领域也极为广泛。 模拟芯片一般分为两种:通用模拟芯片和专用模拟芯片。 通用模拟芯片属于通用型产品,适用于不同场景,设计,性能等参数不特定适配于某类应用,具体的产品主要是电源管理芯片和信号链芯片两大类; 专用模拟芯片更多依据专用的应用场景来设计,复杂度和集成程度更高,应用领域包括但不限于汽车,通信,计算机等终端产品。 从应用场景来看,目前在专用模拟芯片领域,通讯市场依然占据着最大的市场份额,达到52.16%,其次是汽车市场,占据着27.35%的市场份额。 再来看产品种类的丰富度。这一点,我们可以从通用模拟芯片窥见一斑。 在通用型模拟芯片中,电源管理芯片是最大的市场,占比超过50%。

但在具体的产品设计中,其中每一个品类,根据终端产品性能需求的差异又有不同系列。比如德州仪器的产品料号就多达8万种,ADI也拥有超过4.5万种产品。 这就导致,全球范围内的模拟芯片龙头企业,实际上形成了错位竞争,从不同的细分领域切入,再寻求产业扩充。 如上图所示,德州仪器的专长在于电源管理及运算放大器芯片,而ADI则是精于模拟信号和数据转换器。

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事实上,一个行业下游场景过于分散,产品种类,料号十分丰富的情况下,巨头可选的一条成长路径,便是通过持续的大规模产业并购做大做强,吃掉更大的市场份额。 德州仪器和ADI是这一路径的践行者。 根据国盛证券统计,90年代以来,德州仪器完成了30余次收并购,并通过剥离低毛利或需要更多资金独立发展的业务,先后剥离了计算机微处理器,存储,手机处理器等业务,才走上了专注模拟芯片的道路。 即便如此,他们也依然没有强大到吃掉更多的市场份额,因为他们无法覆盖到全部的模拟芯片细分种类。 三,国产模拟芯片厂商的机会与挑战 这几年,大家都在谈“缺芯”,全行业都在加大布局,甚至车企为了缓解缺芯难题,还推出了“减配交付”的策略。 但事实上,除了车规级MCU以外,模拟芯片也是缺芯重灾区。 德勤在一份研报中指出,2021年二季度的时候,部分模拟芯片厂商的交货周期最长是20周,接近MCU芯片的交货周期,紧缺程度不容乐观。 不过从应对难度来看,模拟芯片要解决“芯片荒”,比MCU厂商要稍微“轻松”一些: 一方面,MCU芯片工艺复杂度最高且产能集中,生产高度依赖规模经济,头部IDM厂商逐步尝试加工外包,但产能70%来自台积电;而模拟芯片的相关工艺更成熟,各区域仍有中小型厂商有“长尾”量产能力。 当然,从更长远的视角来看,国产替代的目标不仅仅是缓解缺芯难题,更重要的,是实现在关键技术领域的实质性突破,实现自主可控。 第一,有最好的产业背景和新能源汽车赛道这一最大,最有前景的市场空间。 回溯全球半导体产业发展史,不难发现,半导体的产业中心是一个逐渐“东移”的过程。 70年代,日本承接了美国的半导体装配产业,并在家电产业的助力下实现了半导体产业的迅速扩张,在设备和材料领域达到了全球领先; 第二,模拟芯片赛道相对较低的技术门槛,分散的市场格局,庞大的产品种类,都是国产企业在这一领域实现弯道超车的机会。 这一点我们在上文中已有详细论述,此处不再过多提及。

第一,技术门槛较低是相对而言的,模拟芯片赛道依然有着较高的研发壁垒。 模拟芯片的高研发壁垒集中体现在,模拟电路的设计更多依赖工程师经验,因为需要在速度,功耗,增益,精度,电源电压等多种因素间进行折中,工程师需要根据自身经验和实际需求做出优化选择。 也就是说,设计人员的经验积累程度,对所设计产品的技术水平和整体性能起着至关重要的作用,而成熟的模拟芯片工程师的成长时间,通常需要5-10年。 第二,规模落后。 2021年全球前十大模拟公司收入体量均在10亿美元以上,同期我国模拟公司中,收入规模排名第一的艾为电子,营收仅为23.27亿元,在收入体量上,还存在着较大的差距。 这种差距,是过去多年我国起步晚,布局不深入等多重原因导致的,在不确定的未来,只会出现两种结果:差距被进一步拉大,或者国产企业实现追赶,赶超,而要实现后者,就不得不解决第三个问题。 IDM是集芯片设计,芯片制造,芯片封装和测试等多个产业链环节于一身,目前这是全球主流模拟芯片巨头采用的主流模式,德州仪器,ADI用的都是这种模式。 当前,在某些细分品类比如射频器件,已经有国内的相关公司在推进IDM化。比如射频厂商卓胜微和生产电源产品AC-DC的士兰微。

 模拟芯片赛道是个例外


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