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国产模拟芯片逐渐向深水领域进军
发布日期:2024-05-25 08:19     点击次数:99

国产模拟芯片迎来又一波“投资热”。据我们不完全统计,2022年以来,已有超过15家模拟芯片公司获得融资,融资金额大多在亿元左右。众所周知,过去几年,国内模拟芯片上市公司众多,第一波国产替代芯片的窗口期已经过去。为什么模拟芯片投资依然火爆?公司成立背后的逻辑和投资价值是什么? 

消费电子市场起步,国产模拟芯片紧随其后

从模拟芯片的类别来看,模拟芯片按功能可分为电源管理芯片和信号链芯片、射频芯片等器件,其中电源管理和信号链芯片合计占据近70%的市场份额。模拟芯片的应用市场很多,各个领域的芯片种类上千种。即便是全球前十大模拟IC供应商,专业领域也不一样(如图1所示),市场占有率也不高。存在垄断局面。前十大模拟芯片公司的市场份额约为60%,其余单个公司的市场份额大多不到1%。因此,初创公司很容易找到可以生存的利基市场。

 

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图1:2021年全球十大模拟芯片供应商排名及其专业领域

 国内大部分模拟芯片企业都是从消费电子市场起步的。电子市场巨大,品类多,因此成为我国模拟芯片创业公司理想的起步市场。

近年来,国内涌现出卓胜微、胜邦微、思锐普、艾为、纳米芯片、晶峰明源、芯海科技、立信微、驰鹏。以Micro、羲迪微等为代表的一批模拟芯片公司,这些公司在模拟芯片的一些细分领域已经崭露头角,细分市场的一些产品形态已经走在行业前列。  不过,目前国内模拟芯片企业大多集中在中低端消费电子领域,竞争已经非常激烈。持续的“价格战”最终将导致同行之间的竞争加剧。因此,在这样的市场环境下,国内企业必须谋求长远发展方法。如果我们分析模拟芯片龙头德州仪器的护城河,主要有三点:产品多样性、市场覆盖率和制造能力优势。这也是国内模拟芯片厂商发力的指南。 一方面是让它越来越大。如上所述,模拟芯片是一个极其丰富的市场,丰富的产品种类是获得更多市场份额的一个方向。这也是国内模拟芯片厂商正在努力的方向。比如思锐普曾经是电源管理芯片,后来逐渐开始涉足信号链产品。 2021年开始布局嵌入式处理器MCU和MPU的研发;景丰铭源与南京菱欧在“电源+MCU”业务合作方面继续探索。另一种是攻击高性能模拟芯片。只有不断突破高性能模拟芯片的研发和量产,实现在高端模拟芯片领域的替代,才能不断开拓更广阔的发展空间。

 从市场应用来看,2022年上半年整个芯片市场呈现出明显的结构性分化趋势,从之前的“芯荒”转为结构性短缺。一方面,下游通用和消费电子领域需求疲软;另一方面,下游新兴产业(如新能源汽车、光伏储能等)的快速增长使得芯片供应紧缺。因此,发展汽车、工业等应用领域是模拟芯片厂商不得不走的一条路。芯海科技、艾为电子等国内众多厂商也在加大在工业和汽车相关领域的技术研发和产品布局。与围绕摩尔定律发展、追求强大计算能力和高性能的数字芯片不同,模拟芯片的先进性主要体现在电路速度、分辨率、功耗等电路性能参数的提高上。强调高信号信噪比低、失真低、功耗低、稳定性高,研发周期和生命周期也更长。模拟芯片需要专有的制造工艺,这通常可以通过定制的制造工艺提高产品性能并降低成本。因此,模拟芯片企业需要寻找材料、器件和工艺来制造具有很强差异化和竞争力的产品。的最佳组合器件材料和工艺平台包括RF CMOS、RF SOI、GaAs、SiGe、SAW、压电晶体等,GaN、MEMS等新材料工艺不断涌现。为了在技术上占据优势,德州仪器ADI等国际厂商大多采用IDM模式。不过也有一些模拟芯片厂商逐渐采用Fab-Lite模式。 NXPST英飞凌等欧洲厂商,以及日本厂商东芝、瑞萨、索尼、富士通等都在实施Fab-lite战略。在国内,不少企业已经开始探索Fab-Lite商业模式的布局,并不断向上游延伸。比如卓盛微开始自建过滤器生产线,思里普开始自建测试中心。在大宗产品领域,垂直整合仍然具有很大的竞争意义,采用灵活合适的制造分布方式也是模拟芯片企业必须综合考虑的问题, 亿配芯城 以确保竞争力。正如我们前面提到的,在国际方面,模拟芯片制造商开始向 12 英寸晶圆迈进。由于 12 英寸是模拟芯片制造商确保高总功率和盈利未来的方式之一,因此 TI 此前曾表示 12 英寸晶圆有 20 到 30 年的生命力。

在国内,我们发现卓盛微开始使用12英寸65nm RF SOI工艺晶圆生产高性能天线开关芯片,艾为12英寸90nm BCD晶圆工艺已进入全面量产阶段。

高端模拟IC市场迎来新的创业者

它不仅是上述模拟芯片厂商的延伸,高端模拟芯片市场也吸引了初创企业的积极参与。图2是根据公开信息统计的2022年以来国内模拟芯片厂商的融资情况。从中我们可以发现,本轮融资公司的不同之处在于,很多初创的模拟芯片公司专注于行业集中的应用领域。 汽车、医疗和高端消费电子产品。在经历了消费电子市场的第一轮“厮杀”之后,模拟芯片逐渐走向了更大、更高、更广的舞台。

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 图二:202近2年国内模拟芯片融资概况

在这些领域,芯片产品的稳定性和技术领先程度是优先考虑的因素,因此芯片厂商的实力也受到更多考验。对其发展动力和机遇的分析主要包括以下几个方面:从行业来看,国产模拟芯片在低端领域几乎实现了国产替代,但在高端领域仍被巨头占据中国半导体协会数据显示,国产模拟芯片的自给率2021年芯片只有12%,国产高性能模拟芯片在国内市场的渗透率还很低。以射频芯片市场为例,全球射频前端市场由博通思佳讯、Qorvo、高通村田等美日厂商主导,占据中国射频前端大部分高端产品市场端芯片产业;在数据转换器市场,全球高性能数据转换器市场规模已超过200亿美元,其中高精度ADC/DAC是一个重要品类。数据转换器是美国ADI公司的专长。 ADI在该领域拥有500多个型号的产品,有效精度16bit及以下的产品销量占比超过95%。在这个领域,国内产品很少很少。

 此外,中高端模拟芯片的应用领域更为广泛,市场规模巨大。根据ICInsights分析,2021年全球模拟芯片应用仍将以通讯、汽车、工业为主。预计2022年汽车领域的模拟芯片增长17%,通信市场增长14%,工业市场增长9%(如图3 所示)。工研院电子与光电系统研究所所长张世杰表示,汽车是“增长最快”的模拟芯片市场。随着电动化、智能化趋势,汽车对模拟芯片的需求将不断增加;通讯领域对手机的需求量很大,是“最稳定的市场”;随着智能制造的不断发展,工业应用成为模拟芯片“最需要”的市场。

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图 3:2022模拟IC销售预测(来源:IC 洞察)

 除了汽车和工业应用市场对模拟芯片的高技术要求外,相应的产品毛利率也很高。这从德州仪器和ADI的毛利率就可以看出。工业、汽车等高利润市场是国际巨头TI、ADI的“腹地”。 2021年,工业部门将占TI收入的41%,汽车部门将占21%。 ,TI 2021年毛利率为67.5%:ADI的工业收入占总收入的55%,汽车领域占17%。 ADI 2021年的毛利率为61.8%。他们专注于汽车和工业领域,以及由于 300 毫米晶圆而增加的产能,导致毛利率上升。

国产模拟芯片路线已明朗,被中国取代的巨轮正乘风破浪。 新老模拟芯片玩家的每一个实力都缺一不可。相对老牌公司有前期的技术和财力支持他们逐渐向深水领域进军,而新玩家则没有历史包袱,更有利于他们集中精力自研,然后从某个产品切入行场闯天下。  然而,国产品牌在高端领域实现真正的换代并非易事。不仅要在产品性能和可靠性方面达到换代标准,还要保证产品的整个质量管理完全兼容,实际应用过程中遇到的问题也考验模拟芯片的体验和处理能力。在高性能模拟芯片的深水领域,国内企业未来还有很长的路要走。