中國模擬IC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：市場規(guī)模大-競爭格局分散-市場空間廣闊圖

1、中國模擬IC行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀：市場規(guī)模大_競爭格局分散_市場空間廣闊圖 一、模擬芯片及其特征 IC就是半導體元件產品的統(tǒng)稱，IC按功能可分為：數字IC、模擬IC、微波IC及其他IC。 數字IC就是傳遞、加工、處理數字信號的IC，是近年來應用最廣、發(fā)展最快的IC品種，可分為通用數字IC和專用數字IC。 模擬IC則是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的IC，模擬IC按應用來分可分為標準型模擬IC和特殊應用型模擬IC。如果按技術來分的話，模擬IC可分為只處理模擬信號的線性IC和同時處理模擬與數字信號的混合IC。 標準型模擬IC包括放大器，電壓調節(jié)與參考對比，信號界面，數據轉換，比較器等產品；

2、特殊應用型模擬IC主要應用在通信、汽車、電腦周邊和消費類電子等四個領域。 簡單總結一下二者的區(qū)別：數字電路IC就是處理數字信號的器件，比如CPU、邏輯電路等；而模擬電路IC是處理和提供模擬信號的器件，比如運算放大器、線性穩(wěn)壓器、基準電壓源等，它們都屬于模擬IC。模擬IC處理的信號都具有連續(xù)性，可以轉換為正弦波分析，而數字IC處理的是非連續(xù)性信號，都是脈沖方波。 不同數字器件有不同的制程,所以需要不同的供電電壓,因此更需要電源管理這一模擬技術，隨著數字技術的發(fā)展,模擬技術分布于數字技術周邊,與數字技術密不可分。數據來源：公開資料整理 不同于數字IC，模擬IC的先進性主要體現(xiàn)在電路性能參數方面的改

3、進，其迭代速度受摩爾定律的影響較小，產品擁有更長的生命周期。根據電子發(fā)燒友網站和模擬電路的技術演變（徐開元）一文中的觀點，數字IC更為強調運算速度與成本比的提升，其性能的改進由晶體管集成數量的增加和特征尺寸與晶體管尺寸的減少所決定，即戈登摩爾提出的摩爾定律所決定，因此數字IC的生命周期很短，大約僅為1至2年；而模擬IC的改進則更多地體現(xiàn)在電路速度、分辨率、功耗等參數方面的提升，強調的是高信噪比、低失真、低耗電和高穩(wěn)定性，因而產品一旦達到設計目標就具備長久的生命力，生命周期可長達10年以上。模擬IC數字IC信號傳輸形式以波的形式傳遞模擬信號二進制數字信號傳輸失真程度更易失真不易失真替代性低高（可

4、用標準產品替代）技術層次設計門檻高，學習曲線10-15年EDA輔助設計，學習曲線3-5年產品特點少量多樣量多樣少產品生命周期長短平均零售價格低但穩(wěn)定因時效性而變化數據來源：公開資料整理 從功能角度來看，模擬電路主要可分為：1放大電路，即對信號功率、電流、電壓等進行放大；2信號轉換電路，即實現(xiàn)各種信號的轉換，如把電流信號轉換成電壓信號、把交流信號轉化成直流信號等；3運算電路，即執(zhí)行電路的指數、微分、加減乘除等運算；4濾波電路，即實現(xiàn)信號的抗干擾、變換、提取等工作；5直流電源，可以為各種電子線路提供電源，以及把交流電變?yōu)椴煌娏髋c電壓的直流電等。數據來源：公開資料整理 模擬IC的四大特點來說明模擬

5、IC與數字IC的差異性：生命周期可長達10年。數字IC強調的是運算速度與成本比，數字IC設計的目標是在盡量低的成本下達到目標運算速度。設計者必須不斷采用更高效率的算法來處理數字信號，或者利用新工藝提高集成度降低成本。因此數字IC的生命周期很短，大約為1年-2年。模擬IC強調的是高信噪比、低失真、低耗電、高可靠性和穩(wěn)定性。產品一旦達到設計目標就具備長久的生命力，生命周期長達10年以上的模擬IC產品也不在少數。如音頻運算放大器NE5532，自上世紀70年代末推出直到現(xiàn)在還是最常用的音頻放大IC之一，幾乎50%的多媒體音箱都采用了NE5532，其生命周期超過25年。因為生命周期長，所以模擬IC的價格

6、通常偏低。工藝特殊少用CMOS工藝數字IC多采用CMOS工藝，而模擬IC很少采用CMOS工藝。因為模擬IC通常要輸出高電壓或者大電流來驅動其他元件，而CMOS工藝的驅動能力很差。此外，模擬IC最關鍵的是低失真和高信噪比，這兩者都是在高電壓下比較容易做到的。而CMOS工藝主要用在5V以下的低電壓環(huán)境，并且持續(xù)朝低電壓方向發(fā)展。因此，模擬IC早期使用Bipolar工藝，但是Bipolar工藝功耗大，因此又出現(xiàn)BiCMOS工藝，結合了Bipolar工藝和CMOS工藝兩者的優(yōu)點。另外還有CD工藝，將CMOS工藝和DMOS工藝結合在一起。而BCD工藝則是結合了Bipolar、CMOS、DMOS三種工藝的

7、優(yōu)點。在高頻領域還有SiGe和GaAS工藝。這些特殊工藝需要晶圓代工廠的配合，同時也需要設計者加以熟悉，而數字IC設計者基本上不用考慮工藝問題。與元器件關系緊密模擬IC在整個線性工作區(qū)內需要具備良好的電流放大特性、小電流特性、頻率特性等;在設計中因技術特性的需要，常常需要考慮元器件布局的對稱結構和元器件參數的彼此匹配形式;模擬IC還必須具備低噪音和低失真性能。電阻、電容、電感會產生噪音或失真，設計者必須考慮到這些元器件的影響。對于數字電路來說是沒有噪音和失真的，數字電路設計者完全不用考慮這些因素。此外由于工藝技術的限制，模擬電路設計時應盡量少用或不用電阻和電容，特別是高阻值電阻和大容量電容，只

8、有這樣才能提高集成度和降低成本。輔助工具少測試周期長模擬IC設計者既需要全面的知識，也需要長時間經驗的積累。模擬IC設計者需要熟悉IC和晶圓制造工藝與流程，需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性。通常很少有設計師熟悉IC和晶圓的制造工藝與流程。而在經驗方面，模擬IC設計師需要至少3年-5年的經驗，優(yōu)秀的模擬IC設計師需要10年甚至更長時間的經驗。模擬IC設計的輔助工具少，其可以借助的EDA工具遠不如數字IC設計多。由于模擬IC功耗大，牽涉的因素多，而模擬IC又必須保持高度穩(wěn)定性，因此認證周期長。此外，模擬IC測試周期長且復雜。數據來源：公開資料整理 HYPERLINK /research/20

9、2003/840766.html 智研咨詢發(fā)布的2020-2026年中國模擬IC行業(yè)市場消費調查及投資前景評估報告顯示：2018年全球電源管理和電壓控制類模擬芯片的市場占比接近60%，運算放大器和比較器的占比合計達16%，ADC/DAC（A/D轉換，D/A轉換）的市場占比達15%。數據來源：公開資料整理 從生產過程來看，IC的設計與制造流程一般可分為上游設計、中游制造和下游封裝測試三個主要環(huán)節(jié)：在上游芯片設計企業(yè)完成電路設計后，中游的制造企業(yè)會逐步完成晶圓的加工和集成電路的制造，而后再由下游廠商完成芯片的封裝和最終測試。產業(yè)鏈中上游的IC設計屬于知識密集型行業(yè)，而中下游的制造封裝則屬于重資產行

10、業(yè)，需要大量設備投入。數據來源：公開資料整理 根據不同的生產形式，IC產業(yè)鏈還可以劃分為IDM模式和Fabless模式。IDM即企業(yè)擁有自己的晶圓廠，業(yè)務涵蓋設計、制造、封測等全產業(yè)鏈；Fabless模式是指公司自身只負責芯片的電路設計與銷售，而將生產、測試、封裝等環(huán)節(jié)外包給其他公司。對比來看，IDM模式較適合成熟且已占據一定市場份額的企業(yè)，也比較適合穩(wěn)定的市場，而Fabless則適合新興市場或者正經歷變革的市場。目前模擬IC行業(yè)中，IDM與Fabless模式并存， Fabless為行業(yè)的發(fā)展趨勢IDM與Fabless模式的對比生產模式比較優(yōu)勢比較劣勢IDM可實現(xiàn)設計和生產的一體化，有效地確保

11、芯片產品的性能和品質廠商需要綜合考慮全產業(yè)鏈上的諸多因素，風險及不可控因素較多，且產線投入很高Fabless企業(yè)在運營方向上的選擇會更加靈活，對市場的適應和把握上也具有更大的自由度受托加工企業(yè)的產能直接決定了IC設計企業(yè)產品的出貨量和交貨周期 二、模擬芯片的下游應用 模擬芯片在電子產品中的應用可謂無處不在。實際應用中，大多數IC的內部都包含了PLL（片內高速時鐘或本振）、電源管理模塊、高速接口等模擬電路，且很多電子系統(tǒng)的性能極限也由模擬IC（如射頻、高速ADC、低頻微弱信號放大器）所決定。模擬IC的下游市場分散且廣泛，涉及無線通信、汽車、工業(yè)、消費電子等諸多領域。2019年通信和汽車市場仍為全

12、球模擬IC的最大下游應用市場，市場占比分別可達38.5%和24.0%。此外，近年來模擬IC在上述兩個市場的應用占比也維持著穩(wěn)中有升的態(tài)勢， 2018年模擬IC在通信領域的市場應用占比為36.2%，較2014年上升了0.8個百分點，汽車市場的應用占比為24%，較2014年上升了4.6個百分點。模擬IC終端市場典型應用場景終端市場應用示例通信平板電腦，手機，射頻開關，路由器，基站，電源等汽車EV/HEV，電源管理，動力系統(tǒng)，照明，自動駕駛，傳感器，AI等工業(yè)智慧城市，安全與監(jiān)控，機器視覺，馬達控制，機器人，電力解決方案，工業(yè)自動化，AR/VR，AI，工業(yè)診斷等消費家用娛樂系統(tǒng)及機頂盒，白色家電，U

13、SBTypeC，無人機，AR/VR，可穿戴設備等計算機筆記本電腦，臺式電腦，USBTypeC，顯卡，電源，云計算等數據來源：公開資料整理 模擬IC在通信和汽車領域應用的市占率合計已超過60%，在未來依然看好模擬IC在上述兩個市場的應用前景。一方面，智能手機等終端的更新迭代將需要實現(xiàn)更高的傳輸效率和更好的通訊效果，由此將拉動市場對相應模擬IC產品的需求；另一方面，動汽車對電源管理模塊的需求更高且更為復雜，因而隨著電動汽車的逐步普及，模擬IC在汽車市場的應用占比有望進一步提升。數據來源：公開資料整理 2.全球模擬IC市場規(guī)模及競爭格局 2.1全球模擬IC市場規(guī)模：江山如畫，靜中有動 模擬芯片市場規(guī)

14、模大，在全球半導體市場中的占比超過五分之一。模擬IC產品的生命周期較長，下游應用廣泛且分散，行業(yè)基本可認為是電子產業(yè)的晴雨表，是整個市場發(fā)展情況的縮影。近年來，模擬IC行業(yè)的市場規(guī)模在全球半導體市場中的占比一直保持穩(wěn)定，維持在22%左右。靜中有動，行業(yè)自身增速波動明顯。雖然模擬IC在半導體市場中占比保持穩(wěn)定，但行業(yè)增速卻呈現(xiàn)明顯的波動性。2018年全球模擬半導體行業(yè)的市場規(guī)模約為588億美元，同比增速為10.78%；2019-2020年模擬IC行業(yè)市場規(guī)模將繼續(xù)保持在550億美元以上，但據預計2019年行業(yè)增速將有所回落。數據來源：公開資料整理數據來源：公開資料整理 從可比行業(yè)來看， 2018

15、至2023年全球模擬IC產品市場的復合年增長率將可達到7.4%，在可比產品行業(yè)中表現(xiàn)良好。分區(qū)域來看，亞太地區(qū)模擬IC行業(yè)的市場增速最快。對于模擬IC行業(yè)，特別是采用Fabless模式的廠商，從原材料供給端來看，芯片的晶圓制造工藝及封測技術能力將直接影響IC產成品的質量，而從需求端角度來看，下游市場對電子產品的旺盛需求將拉動上游模擬IC市場的增長。相較于世界其他區(qū)域，亞太地區(qū)擁有相對成熟的電子產業(yè)和多元的模擬IC供應商，且下游市場容量較大，因而看好未來亞太地區(qū)，特別是中國模擬IC市場的持續(xù)增長。 三、我國模擬IC行業(yè)競爭格局亦十分分散模擬芯片市場規(guī)模大 與全球市場情況類似，國內模擬IC市場的競

16、爭格局亦十分分散，并不存在壟斷，但國外品牌在國內市場中占據領先地位。據統(tǒng)計，國內市場中市占率排名前五的公司全部為國外企業(yè)，對標國外模擬IC龍頭，國產模擬IC產品在高端應用領域仍處于相對劣勢地位，但隨著我國模擬集成電路企業(yè)的不斷崛起和發(fā)展，國內高性能模擬IC與世界先進技術間的差距正在逐步縮小。數據來源：公開資料整理數據來源：公開資料整理 值得注意的是，全球市場的前五大模擬IC廠商，即TI，ADI，Infineon，Skyworks和ST，其市占率之和約為44%，而國內市場Top5模擬IC供應商的市場份額總和約為35%，因而相較于全球市場，我國模擬IC市場Top5廠商的市場集中度更低。 海外巨頭主

17、導模擬芯片市場，空間廣闊，目前不論是從全球市場還是國內市場，模擬芯片的主要供應商還是被德州儀器、英飛凌、Skyworks占據絕大部分份額。全球份額接近40%，中國也是占據30%份額。接近3000億的銷售規(guī)模，存在巨大的替代空間。數據來源：公開資料整理數據來源：公開資料整理 四、新興市場，增量機會 未來智能化、集成化、低能耗的電子產品需求將為IC行業(yè)提供全新的機遇，物聯(lián)網、人工智能、云計算、新能源、汽車電子、醫(yī)療電子、可穿戴設備、5G通訊等創(chuàng)新應用領域的發(fā)展也將推動IC設計行業(yè)不斷成長，行業(yè)廠商，特別是我國中小企業(yè)，應緊抓創(chuàng)新應用領域的增量機會，做大做強國內新興市場，從而在細分賽道上超越歐美龍頭

18、，實現(xiàn)逆襲。針對模擬IC行業(yè)的特點，看好模擬芯片在5G、物聯(lián)網、智能電表和電動汽車等新興領域的應用和發(fā)展前景。 （1）5G射頻。對于終端設備，其無線通信模塊主要由芯片平臺、射頻前端和天線三部分構成。其中，芯片平臺主要包括基帶芯片、射頻芯片及電源管理芯片：基帶芯片主要負責信號處理和協(xié)議處理，而射頻芯片主要負責射頻收發(fā)、頻率合成和功率放大。相較之前的射頻技術，5G最大變化便是引入了高頻率頻段。5G頻段的增加對基帶芯片的面積和成本幾乎沒有影響，其僅需進行軟件升級；但對于射頻芯片來說，頻段的增加需要同步增加芯片內部結構中的接收通道，其為物理結構上的改變而非軟件升級，因而隨著5G的應用普及，終端設備的換

19、代需求將推動射頻芯片市場的進一步快速擴張。目前，射頻芯片市場主要被歐美廠商把控，行業(yè)的龍頭廠商包括Skyworks、Qorvo、Avago等， 2017年我國國產射頻芯片的市率僅為2%。對于射頻前端來說，其應用芯片主要包括功率放大器（PA：PowerAmplifier），天線開關（Switch）、濾波器（Filter）、雙工器（Duplexer和Diplexer）和低噪聲放大器（LNA：LowNoiseAmplifier）等。預測，全球射頻器件和射頻前端模組的市場規(guī)模未來將迎來大幅增長。國內企業(yè)中，看好射頻前端芯片設計企業(yè)卓勝微。數據來源：公開資料整理 （2）物聯(lián)網。據預測2025年全球物聯(lián)網

20、行業(yè)市場規(guī)模將達到1.61萬億美元，市場增速飛快，且物聯(lián)網連接數亦快速增長，預計物聯(lián)網連接數將在2021年達到160億連接量，遠超傳統(tǒng)蜂窩連接。 物聯(lián)網模擬芯片的應用主要包括集成在傳感器/模組中的基帶芯片和射頻芯片等，在不同應用場景下，物聯(lián)網對模擬器件的要求亦不盡相同。隨著物聯(lián)網萬億市場的崛起，特別是我國物聯(lián)網領域的高速發(fā)展，看好模擬芯片在物聯(lián)網傳感器、電源管理和射頻前端等領域的應用增長潛力。數據來源：公開資料整理數據來源：公開資料整理 （3）電動汽車。如前所述，汽車領域是模擬IC重要的下游應用市場，據統(tǒng)計，2018年全球模擬芯片下游應用市場中汽車領域的占比為24%。模擬IC是汽車電源管理系統(tǒng)

21、的重要組成部分。模擬IC有助于功率調節(jié)及降低設備的工作溫度,以幫助延長電池供電設備的使用壽命，因而模擬IC對電動汽車來說尤為重要，相應地，電動汽車對電源管理模塊的需求也更高且更為復雜。因此，針對創(chuàng)新應用市場，電動汽車普及率的提升將拉動市場對電源管理類模擬IC的需求，亦為模擬IC行業(yè)提供了新的發(fā)展機遇。數據來源：公開資料整理 五、機遇幾何，當挽雕弓如滿月 、貿易摩擦加速，市場方為機遇之源 當前受到全球貿易局勢緊張等宏觀因素的影響，是我國芯片行業(yè)發(fā)展的重中之重。中國的未來要靠科技創(chuàng)新，國產化趨勢將愈演愈烈。對于半導體產業(yè)來說，其原本是一個高度全球化、高度分工與合作的國際化產業(yè)，而在如今貿易摩擦頻出

22、的大背景下，不僅是重中之重，更應勢在必行。IC行業(yè)國產化任重而道遠，差距轉化為機遇需重視IC設計。目前我國IC產業(yè)仍需大量依賴外國進口，行業(yè)進出口金額之間的差距巨大，且國內IC行業(yè)產值遠小于其市場規(guī)模，因而國產化之路可謂任重道遠。在整個IC產業(yè)鏈中，IC設計是對科研水平、研發(fā)實力要求較高的部分，也是一個國家在芯片領域能力和地位的集中體現(xiàn)之一。近年來我國集成電路產業(yè)鏈的結構逐步優(yōu)化，IC設計業(yè)在全行業(yè)中的占比逐年提升，根據卓勝微招股書援引中國半導體行業(yè)協(xié)會的“十三五”展望，2020年我國IC設計業(yè)、晶圓制造、封裝測試三業(yè)的占比有望實現(xiàn)4:3:3，其中IC設計行業(yè)的占比最高。數據來源：公開資料整理

23、 市場在機遇便在，所提供的廣闊市場空間可以為本土模擬IC廠商深耕國內市場帶來絕佳的發(fā)展機遇。聚焦至模擬IC行業(yè)，如前所述2018年全球模擬半導體行業(yè)的市場規(guī)模約為588億美元，而中國市場模擬芯片行業(yè)的市場規(guī)模達2273.4億元（約為322億美元），中國市場在全球市場中的占比超過50%。巨量的市場規(guī)模，加之行業(yè)市場競爭格局分散，下游應用分布廣泛，國內模擬IC企業(yè)的之路實則頗具優(yōu)勢。模擬IC具有可行性，看好行業(yè)企業(yè)未來的成長與發(fā)展。過去國內模擬IC企業(yè)由于發(fā)展歷史短、起點低、工藝落后等因素，在技術和生產規(guī)模上都與世界龍頭廠商存在著較大的差距，因而也大多集中在中低端產品市場。但近年來，擁有先進技術的

24、本土模擬IC企業(yè)的不斷崛起使得我國與世界領先水平之間的技術差距正在逐步縮小，不少國內企業(yè)已填補了我國高端模擬IC市場的空白，甚至在某些產品領域達到和超越了世界先進水平?？春脟鴥染哂袆?chuàng)新技術的先進模擬IC企業(yè)，其后續(xù)發(fā)展?jié)撃苡写尫拧?、“人和”為勝，大國博弈人才為先 近些年來，在國家政策扶持以及市場應用帶動下，中國集成電路產業(yè)保持快速增長，繼續(xù)保持增速全球領先的勢頭。受此帶動，在國內集成電路產業(yè)發(fā)展中，集成電路設計業(yè)始終是國內集成電路產業(yè)中最具發(fā)展活力的領域，增長也最為迅速。中國集成電路設計銷售額由2015年的1325億元增至2019年的3063.5億元，這也是我國IC設計行業(yè)收入首次突破30

25、00億元，年復合增長率23.3%。數據來源：公開資料整理 隨著芯片制造工藝精益求精、晶圓尺寸不斷擴大，集成電路行業(yè)企業(yè)為維持其競爭優(yōu)勢，投資規(guī)模日趨增長，投資壓力日漸增大。在此背景下，有實力涵蓋集成電路設計、制造、封裝和測試的垂直一體化芯片制造商越來越少，集成電路行業(yè)在經歷了多次結構調整之后，形成了設計、制造、封裝和測試獨立成行的垂直分工模式。其中，集成電路設計行業(yè)處于集成電路產業(yè)鏈的最上游，負責芯片的開發(fā)設計，分析定義目標終端設備的性能需求和產品需求，是引領集成電路產業(yè)發(fā)展、推動產業(yè)創(chuàng)新的關鍵環(huán)節(jié)，對芯片的性能、功能和成本等核心要素起著至關重要的作用。 2019年中國集成電路產業(yè)銷售收入為7562.3億元，同比增長15.80%，其中集成電路設計業(yè)銷售收入