一、模拟芯片概述
集成电路通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类,模拟集成电路,即模拟IC,是处理模拟信号的集成电路,由电容、电阻、晶体管等组成。常见的模拟集成电路通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频IC、数据转换芯片、各类电源管理及驱动芯片等,其设计主要是通过有经验的设计师进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真。与之相对应的是数字集成电路,是对离散的数字信号进行算术和逻辑运算的集成电路。虽然数字IC和模拟IC同属于集成电路范畴,但两者的基本工作原理截然不同,基本的工作原理的差异决定了数字IC和模拟IC不同的芯片功能、工艺制程、设计难点及工作内容。
模拟芯片和数字芯片的对比
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二、模拟芯片行业发展现状
模拟芯片,在半导体领域基本上是高端芯片的代名词,近年来,下游电源管理、信号转换以及汽车电子的需求快速提升推动了全球模拟芯片行业的发展,2018年,全球模拟芯片市场规模达588亿美元,较2017年同比增长10.80%,增速明显高于微处理器、逻辑芯片等其他芯片种类。随着物联网、新能源、人工智能、新能源汽车及自动驾驶等领域新的需求场景不断涌现,其对模拟芯片的需求有望持续。
2015-2018年全球模拟芯片市场规模情况
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相关报告:华经产业研究院发布的《2019-2025年中国模拟芯片行业市场深度分析及发展前景预测报告》
随着集成电路产业从美国、日本及欧洲等发达国家向中国大陆、东南亚等发展中国家和地区转移,近几年中国模拟芯片市场销售额呈现稳定的增长态势,2010-2017年国内模拟芯片市场规模从1135亿元增长到2303亿元,2017年市场规模增速达15.4%。随着我国移动终端用户数的增长及智能手机厂商的逐步崛起,为国内模拟芯片市场的发展创造了广阔的发展空间,未来将继续带动中国模拟芯片行业的迅速发展。
2010-2017年中国模拟芯片市场规模情况
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电源管理和信号链路是模拟IC的两大主要应用,由于基本上电子系统均需供电,因此电源管理芯片占模拟IC整体比例较高。随着能效和功耗在当前电子产品设计的重要性逐步提高,电源管理类芯片的地位越来越高。2017年中国电源管理芯片市场规模达655亿元,同比增长10.5%,预计未来中国电源管理芯片市场依靠其庞大的市场容量和广阔的发展前景,将继续保持着增长的势头。
2014-2017年中国电源管理芯片市场规模情况
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行业具备高度的分散性,产品种类繁杂、应用领域广泛,从展览会场中的大型视频广告牌、视频监控系统、LED展示板、医疗设备、交通运输系统,到高清电视等,都涵盖了包括运算放大器、LED背光驱动、音视频驱动、模数/数模转换器、接口电路等在内的多种模拟芯片。从应用领域分布情况来看,其中网络通信类占比最大为40%,消费类占比27%,工业控制及计算器分别占比12%、9%。
中国模拟芯片下游应用领域分布
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三、模拟芯片行业市场格局分布
由于模拟芯片具备高门槛、高毛利以及高度垄断的特点,全球模拟芯片厂家主要集中在美国、德国、日本等发达国家,在排行榜单上基本很难看到中国企业的身影。2018年全球模拟IC市场排名前十的企业主要有德州仪器、亚诺德、英飞凌、思佳讯、意法半导体、恩智浦、美信等,前十大模拟芯片供应商合计占据全球约58%的市场份额,其中美国的德州仪器市场份额占比最大18%,排名全球第一。
2018年全球模拟IC市场份额占比情况
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从国内市场来看,2017年前五大模拟IC厂商依然为国外企业,CR5合计占比35%,其中德州仪器占比最大达13%。近年来中国本土模拟IC企业不断开拓创新,使中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,填补了国内高端模拟芯片的空缺,展现了良好发展势头。越来越多的国内企业开始涉足模拟IC设计制造领域,目前我国对国外模拟芯片的依赖较为严重,进口替代需求急剧提升,国内模拟芯片企业具有广阔的发展空间。
2017年中国大陆模拟IC市场份额占比情况
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四、模拟芯片市场发展机遇
1、国家政策的大力支持
国家通过出台了一系列财政、税收、知识产权保护等政策,支持和鼓励集成电路设计行业的发展。同时,国家还将高端通用芯片列为16个国家中长期重大科技专项之一,与载人航天与探月工程、重大新药创制等具有同等战略意义。国家产业政策的支持促进了集成电路行业的发展、增强了企业的自主研发能力、提高了国内模拟芯片设计企业的整体竞争力。
2、新兴领域需求提升
随着全球物联网产业的不断发展,在未来几年,物联网将成为一个极具突破性发展的巨大市场。而对于中国物联网市场发展而言,国家“互联网+”、“十三五”规划等政策的逐步落实,以及智能农业、智慧交通、智慧医疗、智能工业等行业的联动发展都将成为物联网市场规模提速的重要推动力。预计在未来几年,如高精准度的数据转换芯片、高速的射频传输芯片等集成电路产品都将被更为广泛地应用在各类智能移动终端、工业机器人、新能源汽车、可穿戴设备等新兴产品中。由于这些新兴领域的电子产品在全球都处于初期发展及应用阶段,在国家政策的扶持以及市场需求的双重带动下实现产品自主化的可能性较高。
3、国家对高端芯片较大
在全球集成电路市场增长的带动下,国内集成电路路产业快速发展,市场需求持续攀升。随着云计算、大数据、物联网等产业的逐步成熟,我国已成为全球半导体市场规模增速最快的地区之一。与旺盛的市场需求形成鲜明对比的是,我国集成电路产业整体竞争力不强,在髙端通用cPU和存储器领域对进口依赖较大,存在一定技术空缺。因此,近年来我国不断推出相关政策并提供资金推动集成电路产业的发展,并与此同时积极通过并购及引进技术和人才等手段提升企业竞争力。