國產(chǎn)模擬芯片，走向深水區(qū)！

國內(nèi)模擬芯片迎來了又一波“投資熱”。據(jù)我們不完全統(tǒng)計(jì)，2022年以來，有超過15家的模擬芯片企業(yè)獲得了融資，融資金額大多在億元左右。眾所周知，過去幾年，國內(nèi)已跑出了不少家上市的模擬芯片企業(yè)，第一波芯片國產(chǎn)替代的窗口已然過去，為何模擬芯片這個(gè)賽道的投資依舊火熱？企業(yè)創(chuàng)立背后的邏輯和投資的價(jià)值點(diǎn)在哪里？

消費(fèi)電子市場(chǎng)起步，國產(chǎn)模擬芯片立足腳跟

就模擬芯片這個(gè)品類來說，根據(jù)功能劃分，模擬芯片可分為電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、射頻芯片和其他器件等，其中，電源管理和信號(hào)鏈芯片合計(jì)占近七成的市場(chǎng)份額。模擬芯片的應(yīng)用市場(chǎng)繁多，各領(lǐng)域的芯片種類更是有幾千種，即使是全球前十大模擬IC供應(yīng)商，所擅長的領(lǐng)域也各有不同（如圖1所示），市場(chǎng)份額也不存在壟斷的局面，排名前十的模擬芯片公司市場(chǎng)占有率約60%，余下單一企業(yè)的市場(chǎng)占有率大都不超過1%。因此，初創(chuàng)公司很容易找到可以生存下去的細(xì)分市場(chǎng)。

                                                                                                                圖1：2021年全球前十大模擬芯片供應(yīng)商排名及其擅長領(lǐng)域

國產(chǎn)模擬芯片公司大多是從消費(fèi)電子市場(chǎng)切入，消費(fèi)電子市場(chǎng)巨大，品類眾多，因此成為我國模擬芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè)的理想起步市場(chǎng)。

近些年來，國內(nèi)涌現(xiàn)了卓勝微、圣邦微、思瑞浦、艾為電子、納芯微、晶豐明源、芯?？萍肌⒘π疚?、芯朋微、希荻微等為代表的一批模擬芯片公司。他們這些企業(yè)在模擬芯片的部分細(xì)分領(lǐng)域已嶄露頭角，在細(xì)分市場(chǎng)的產(chǎn)品形態(tài)有的已經(jīng)處于業(yè)界較為前沿的位置。

但是，目前國內(nèi)模擬芯片企業(yè)大多是集中在中低端消費(fèi)電子領(lǐng)域，競(jìng)爭已經(jīng)非?；馃?，持續(xù)的“價(jià)格戰(zhàn)”最終將會(huì)導(dǎo)致同業(yè)企業(yè)競(jìng)爭加劇。因此在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下，國產(chǎn)企業(yè)必須要尋求長遠(yuǎn)的發(fā)展之道。

如果我們分析模擬芯片老大德州儀器的護(hù)城河，主要有三點(diǎn)：產(chǎn)品多樣性、市場(chǎng)覆蓋和制造&產(chǎn)能的優(yōu)勢(shì)。這也是國內(nèi)模擬芯片廠商發(fā)力的指引。

一方面是做大做全。如上所述，模擬芯片是個(gè)種類極其豐富的市場(chǎng)，因此產(chǎn)品種類的豐富是拿下更多市占的一個(gè)方向。這也是目前國內(nèi)模擬芯片廠商都在努力的一個(gè)方向。例如思瑞浦此前做電源管理芯片，后來逐漸開始涉獵信號(hào)鏈產(chǎn)品，2021年又開始布局嵌入式處理器MCU和MPU的研發(fā)；晶豐明源與南京凌鷗在“電源+MCU”業(yè)務(wù)合作方面進(jìn)行持續(xù)探索。

再一個(gè)是往高性能的模擬芯片進(jìn)擊。只有不斷突破高性能模擬芯片的研發(fā)和量產(chǎn)，在高端模擬芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)替代，才能不斷向上打開更廣闊的發(fā)展空間。

從市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域來看，2022年上半年整個(gè)芯片市場(chǎng)表現(xiàn)出了明顯的結(jié)構(gòu)性分化趨勢(shì)，從之前的“缺芯潮”轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)性短缺。一方面下游通用類和消費(fèi)電子領(lǐng)域需求疲軟；另一方面下游新興行業(yè)（如新能源汽車、光伏儲(chǔ)能等）快速增長使得芯片供不應(yīng)求。所以向汽車和工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域的開拓是模擬芯片廠商不得不走之路。不少國內(nèi)的廠商如芯?？萍肌瑸殡娮拥纫舱哟笤诠I(yè)及車載相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品布局。

與圍繞摩爾定律發(fā)展并追求強(qiáng)算力、高性能的數(shù)字芯片不同，模擬芯片的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在電路速度、分辨率、功耗等電路性能參數(shù)的提升，更強(qiáng)調(diào)高信噪比、低失真、低耗電和高穩(wěn)定性，研發(fā)周期和生命周期也更長。模擬芯片需要有專有的制造工藝，往往通過定制化的制造工藝提升產(chǎn)品性能，降低成本，也因此，模擬類芯片公司要做出具有差異化競(jìng)爭力強(qiáng)的產(chǎn)品，需要找尋材料、器件和工藝的最佳組合，例如在射頻領(lǐng)域，行業(yè)中普遍采用的器件材料和工藝平臺(tái)包括 RF CMOS、RF SOI、GaAs、SiGe、SAW 以及壓電晶體等，逐漸出現(xiàn)的新材料工藝還有GaN、MEMS等。

為了在工藝方面掌握有優(yōu)勢(shì)，國際大廠如德州儀器和ADI等多采用IDM模式。但也有一些模擬芯片廠商逐漸開始采用Fab-Lite模式，歐洲廠商如恩智浦、ST和英飛凌，日本廠商?hào)|芝、瑞薩、索尼和富士通等在執(zhí)行Fab-lite策略。國內(nèi)方面，不少企業(yè)已開始探索布局Fab-Lite經(jīng)營模式，向上游不斷延伸，如卓勝微開始自建濾波器產(chǎn)線，思瑞浦開始自建測(cè)試中心。在大宗產(chǎn)品領(lǐng)域，垂直整合仍具有很大的競(jìng)爭意義，而采取靈活的、適合自身的制造分配方式也是模擬芯片企業(yè)確保競(jìng)爭力而必須綜合考量的問題。

此前我們談到，國際方面，模擬芯片大廠開始向12英寸晶圓邁進(jìn)。因?yàn)?2英寸是模擬芯片廠商們保障高毛力，盈利未來的方式之一，TI此前曾表示，12英寸晶圓擁有20到30年的活力。國內(nèi)方面，我們發(fā)現(xiàn)，卓勝微開始采用12寸65nm RF SOI工藝晶圓生產(chǎn)高性能天線開關(guān)芯片，艾為電子的12寸90nm BCD晶圓工藝已經(jīng)進(jìn)入全面量產(chǎn)階段。

高端模擬IC市場(chǎng)迎來了初創(chuàng)型新玩家

不僅是上述的模擬芯片廠商的延伸擴(kuò)展，高端模擬芯片市場(chǎng)也吸引了初創(chuàng)企業(yè)的踴躍加入。圖2是我們根據(jù)公開信息統(tǒng)計(jì)的2022年以來國內(nèi)模擬芯片廠商的融資情況，從中可以發(fā)現(xiàn)，這一輪融資企業(yè)的不同之處在于，不少初創(chuàng)模擬芯片企業(yè)所聚焦的應(yīng)用領(lǐng)域都集中在工業(yè)、汽車、醫(yī)療以及高端的消費(fèi)電子領(lǐng)域。模擬芯片經(jīng)過了第一輪的消費(fèi)電子市場(chǎng)“廝殺”之后，漸漸來到了更大、更高、更廣闊的舞臺(tái)。

                                                                                                                圖2：2022年以來國產(chǎn)模擬芯片融資情況一覽

在這些領(lǐng)域，芯片產(chǎn)品的穩(wěn)定性和技術(shù)領(lǐng)先程度是優(yōu)先考量的因素，因此也更加考驗(yàn)芯片廠商的實(shí)力。分析他們的發(fā)展動(dòng)力和契機(jī)主要有以下幾方面：

從行業(yè)角度看，國產(chǎn)模擬芯片在中低端領(lǐng)域已經(jīng)幾乎實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，但在高端領(lǐng)域卻仍被巨頭所占據(jù)，根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)模擬芯片自給率僅為12%，國產(chǎn)高性能模擬芯片目前在國內(nèi)市場(chǎng)的滲透率仍然很低。就拿射頻芯片這個(gè)市場(chǎng)來說，全球射頻前端市場(chǎng)由Broadcom、Skyworks、Qorvo、Qualcomm 和 Murata等美日廠商主導(dǎo)，他們占據(jù)了中國射頻前端芯片行業(yè)大部分的高端產(chǎn)品市場(chǎng)；再比如，在高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器這個(gè)市場(chǎng)，全球高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場(chǎng)規(guī)模已超過200億美元，高精度ADC/DAC是其中重要的一類。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是美國ADI公司的專長領(lǐng)域，ADI在此領(lǐng)域在售產(chǎn)品有500個(gè)以上的型號(hào)，有效精度在16bit及以下的產(chǎn)品銷售占其中95%以上，在這一領(lǐng)域，國內(nèi)也是少之又少。

而且，中高端模擬芯片的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，市場(chǎng)規(guī)模巨大。根據(jù)IC insights的分析，2021年全球模擬芯片的應(yīng)用仍然以通信、汽車、工業(yè)為主，預(yù)計(jì)2022年汽車領(lǐng)域的模擬芯片將增長17%，通信市場(chǎng)增長14%，工業(yè)市場(chǎng)增長9%（如圖3所示）。按照工研院電子與光電系統(tǒng)研究所所長張世杰的說法，汽車是“最具成長性”的模擬芯片市場(chǎng)，隨著電動(dòng)化、智能化的趨勢(shì)，汽車對(duì)模擬芯片的需求將會(huì)不斷增加；通信領(lǐng)域有著大量的手機(jī)需求，是“最穩(wěn)定的市場(chǎng)”；隨著智能制造的不斷發(fā)展，工業(yè)應(yīng)用成為“最需要”模擬芯片的市場(chǎng)。

                                                                                                                         圖3：2022年模擬IC銷售預(yù)測(cè)（來源：IC insights）

再加上汽車和工業(yè)這些應(yīng)用市場(chǎng)的模擬芯片技術(shù)要求較高，相應(yīng)的產(chǎn)品毛利率也較高。這點(diǎn)可以從德州儀器和ADI的毛利率中看出，工業(yè)和汽車等高毛利的市場(chǎng)是國際大廠TI和ADI的“腹地”，2021年工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)TI 收入的41%，汽車占據(jù)21%，2021年TI的毛利率為67.5%：ADI的工業(yè)領(lǐng)域收入占總營收55%，汽車領(lǐng)域占17%，2021年ADI的毛利率為61.8%。他們對(duì)汽車和工業(yè)領(lǐng)域的重視，以及得益于300mm晶圓的產(chǎn)能提高，導(dǎo)致毛利率不斷升高。

結(jié)語

“潮平兩岸闊，風(fēng)正一帆懸?！眹a(chǎn)模擬芯片的航線已經(jīng)明確，國產(chǎn)替代的巨輪正在乘風(fēng)破浪前行，在這艘巨輪上，新老模擬芯片玩家的每一份力量都不可或缺。相對(duì)老牌的企業(yè)有著此前的技術(shù)和財(cái)力來支撐其逐漸走向深水區(qū)，新玩家則沒有歷史包袱，更有利于他們專心自研，進(jìn)而通過從某一個(gè)產(chǎn)品線領(lǐng)域切入，闖出一番天地。

但國產(chǎn)品牌要真正實(shí)現(xiàn)在高端領(lǐng)域的替代不是易事，不僅要在產(chǎn)品的性能和可靠性方面達(dá)到替代標(biāo)準(zhǔn)，還要對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)質(zhì)量管理有保障，真正達(dá)到完全兼容，而且在實(shí)際應(yīng)用過程中碰到的問題也是很考驗(yàn)?zāi)M芯片的經(jīng)驗(yàn)和處理能力。在高性能模擬芯片這個(gè)深水區(qū)，國產(chǎn)企業(yè)未來還有很長的路要走。

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