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暴利的模拟赛道:硬件模拟大师

2022年06月30日 投稿作者:小编 围观人数:20

我国是全球最主要的模拟芯片市场,市场规模约占全球的36%硬件模拟大师。

根据Frost&Sullivan数据,我国2021年模拟芯片市场规模约为2731.4亿元人民币,2016-2021年复合增长率约为6.29%,增速高于全球同期平均水平硬件模拟大师。Frost&Sullivan指出,随着新技术和产业政策的双轮驱动,未来中国模拟芯片市场将迎来发展机遇,预计到2025年中国模拟芯片市场将增长至3339.5亿元,2021-2025年复合增长率约为5.15%。

模拟赛道的两大类别

模拟芯片种类众多,应用范围极广,按照传输弱电信号和强电能量的角度分,分为信号链模拟芯片与电源管理模拟芯片硬件模拟大师。

信号链芯片是负责处理模拟信号的芯片,包括对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等硬件模拟大师。产品主要包括线性产品、转换器产品、接口产品三大类。

电源管理芯片是模拟芯片最大的细分市场,几乎存在于所有的电子产品和设备中,负责所需电能的变换、分配、检测和管理,比如将交流电转换为直流电,将高压直流电转换为低压直流电等硬件模拟大师。

根据WSTS的数据,全球模拟芯片市场预计2022年将增长到792亿美元硬件模拟大师。估算2022年全球模拟芯片市场规模中电源管理芯片435亿美元、信号链芯片356亿美元,分别占比55%、45%。

模拟赛道的高景气市场

截至5月份,模拟板块公司一季报已披露完毕,在统计的18家模拟公司中,共实现营收48.9亿元硬件模拟大师。

从营收与业绩来看,模拟赛道Q1保持高速增长,行业持续高景气硬件模拟大师。Q1营收前四的公司分别为圣邦股份(7.8亿)、艾为电子(6.0亿)、上海贝岭(4.5亿)、思瑞浦(4.4亿);Q1净利润前四的公司分别为圣邦股份(2.6亿)、上海贝岭(1.4亿)、思瑞浦(0.9亿)、纳芯微(0.8亿)。模拟赛道依旧保持高度景气,营收、净利润整体保持大幅增长态势。

长期的研发投入是模拟芯片发展的主体硬件模拟大师。模拟芯片设计人员既要熟悉设计和工艺流程,又要熟悉大部分元器件,经验积累十分重要。同时模拟芯片生命周期长,与客户粘性度高,所以更看重长期竞争优势的积累。国内以圣邦股份和思瑞浦为例,21年研发费用分别为3.8亿和3.0亿,同比增加82.6%和145.6%;22Q1营收分别为7.8亿和4.4亿,同比增加97%和165%。研发投入的增加与营收增长息息相关。

模拟芯片壁垒

模拟芯片相比数字芯片具有更长的生命周期硬件模拟大师。因为数字芯片强调运算速度与成本比,必须不断采用新设计或新工艺,而模拟芯片强调可靠性和稳定性。模拟芯片产品生命周期一般在5年甚至10年以上,而且模拟芯片产品品类多如牛毛,每款产品的利润率低,因此需要大量扩充品类。

模拟芯片设计复杂,人才培养时间较长硬件模拟大师。模拟芯片的设计不但要考虑接收信号噪音干扰等因素,也要熟悉集成电路设计和晶圆制造流程,还要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性,而且模拟芯片的辅助设计工具少、测试周期长,培养一名优秀的模拟芯片设计师往往需要10年以上的时间。

模拟芯片的制造工艺难硬件模拟大师。模拟芯片需要在速度、功耗、增益、电源电压、噪声等多种因素间进行折中,以保证产品的性能;布局布线方面,模拟芯片的布局布线自动化程度更低,大大提高了模拟芯片的制造难度。此外,全球市场集中度低,进口替代空间广阔,竞争格局分散,也未能出现龙头企业。

暴利的模拟赛道:硬件模拟大师

国内厂商Fabless起步硬件模拟大师。IDM或许是龙头成长终局,IDM可以实现设计和工艺协同;产能紧缺下可以保证产能;覆盖更多的产业链环节,增加公司利润留存率,但是国内还处于Fabless阶段,并且Fabless也刚刚起步不久,虽然IDM对于中国国情来讲还没有那么迫切,但是发展为IDM也是必然趋势。

国产模拟芯片的发展契机

AIoT时代智能终端连接数量井喷,有望拉动模拟芯片市场需求硬件模拟大师。万物互联是5G时代的重要愿景,随着5G逐渐推进对模拟芯片的功耗控制提出更高要求。随着5G商用加速落地,受益于国内5G基站和5G终端数量增加,为模拟芯片的应用提供海量平台,通讯作为模拟芯片的第一大应用场景,为模拟芯片市场的快速发展提供强有力的保障。

汽车近年来已经超过工业成为模拟芯片第二大下游应用市场,目前占比约为25%硬件模拟大师。随着汽车电气化和智能化,特别是新能源汽车的出现和无人驾驶技术的进步,面向汽车领域的模拟芯片性能和技术要求正不断地提高。例如在汽车驾驶辅助系统上,广泛地应用到电源管理类芯片、传感器芯片、雷达芯片,给模拟芯片带来了巨大的市场需求。

工业目前是模拟芯片的第三大应用市场,近年来,工业领域在模拟芯片下游市场中占比稳定在20%上下硬件模拟大师。模拟芯片在工业中的应用场景十分广泛,涉及到航空航天与国防、医疗、工厂自动化、工业运输、电力输送、楼宇自动化、电网基础设施、零售自动化、家用电器、音频视频和标牌、马达驱动、测试与测量、灯光等多个领域的应用。

国内厂商齐头并进

模拟芯片厂商交期大幅延长,反映出行业供货紧缺局面,而行业缺货是国产芯片完成替代的重要契机硬件模拟大师。

在去年芯片短缺的大背景下,包括英飞凌、Maxim、NXP、Microchip、ST、ONSemi在内的全球模拟IC大厂,其交货周期均有不同程度的延长,其中英飞凌的开关稳压器更是达到52周以上的货期硬件模拟大师。当国际大厂产品供不应求、供需缺口存在的情况下,客户有意愿采用国产芯片,给国内模拟IC厂商提供了很好的机遇。

政策支持

随着新技术和产业政策的双轮驱动,预计到2025年中国模拟芯片市场将增长至3339.5亿元,年复合增长率约5.9%硬件模拟大师。在政策的支持下,国内公司凭借自身技术积累,正处于发展窗口期。

近年来,中国集成电路行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持硬件模拟大师。国家陆续出台了多项政策,鼓励集成电路行业发展与创新,《关于加强产融合作推动工业绿色发展的指导意见》《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策》等法规及政策为集成电路行业的发展提供了明确、广阔的市场前景,为企业提供了良好的生产经营环境。

模拟芯片利好政策

暴利的模拟赛道:硬件模拟大师

品类逐步齐全

目前国内厂商经过十余年来的技术经验积累,不断研发新产品、拓展新领域,其产品料号已经逐渐齐全,可以覆盖下游相对分散的需求,包括消费电子、通讯设备、汽车电子、工业控制、AIoT等众多细分市场硬件模拟大师。

电源链方面,国内厂商布局较早,已经基本实现全品类覆盖硬件模拟大师。对标TI的主要电源链产品,根据国内上市公司官网及招股书披露的产品类型,比较AC/DC、DC/DC(包括LDO)、电池管理、驱动芯片这几大品类,可以发现,国内厂商如上海贝岭、圣邦股份、思瑞浦、力芯微、艾为电子等可以覆盖大部分的产品品类。

信号链方面,尽管技术壁垒相对较高,但国内模拟厂商凭借持续的研发投入,逐步实现全信号链产品的布局硬件模拟大师。对标国际龙头ADI的主要产品,可以发现国内专注于信号链IC的厂商思瑞浦已经实现多品类覆盖,包括运算放大器、比较器、ADC/DAC转换器、数字隔离器产品等。圣邦股份、力芯微、上海贝岭、艾为电子、芯海科技也已实现部分产品的研发和生产。

性能大幅提升

通过十余年的设计经验积累,国内模拟厂商的技术参数逐步可以与国外先进水平比肩硬件模拟大师。

电源链方面以力芯微为例,公司的LDO芯片在噪声、电压降、驱动电流等指标已比肩国外厂商,部分性能已超过国外产品硬件模拟大师。充电管理芯片来看,电压检测精度、开关内阻等指标较为优异,检测电流误差也可以对标国际模拟厂商产品。

信号链方面以思瑞浦为例,公司深耕于模拟IC领域多年,多项产品都能直接替代TI、ADI等国际知名厂商的同类产品硬件模拟大师。公司的零漂运算放大器在重要指标—失调电压方面,已经与国际同类公司的产品相当。

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