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圖1SDSesmc

模擬IC在2021年以30%的驚人增長(zhǎng)將銷(xiāo)售額提升至741億美元的歷史新高。2022年第一季度數(shù)據(jù)，模擬單元出貨量2021年攀升22%，達(dá)到2151億的創(chuàng)紀(jì)錄水平。強(qiáng)勁的需求和有據(jù)可查的供應(yīng)鏈中斷共同促成了去年模擬IC的平均銷(xiāo)售價(jià)格上漲了6%。在此之前，上次模擬IC的ASP增加是2004年。SDSesmc

2022年每個(gè)主要通用模擬和特定應(yīng)用模擬市場(chǎng)類(lèi)別預(yù)計(jì)都將實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售額增長(zhǎng)，從放大器和比較器領(lǐng)域的7%增長(zhǎng)到汽車(chē)專(zhuān)用模擬IC的17%增長(zhǎng)（圖2）。SDSesmc

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圖2SDSesmc

5G手機(jī)和支持5G相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的出貨量不斷增長(zhǎng)是2022年通信領(lǐng)域?qū)⒄寄MIC銷(xiāo)售額最大部分的關(guān)鍵原因之一。無(wú)線通信應(yīng)用預(yù)計(jì)將占到2022年銷(xiāo)售額的91%，通信模擬部分今年有線通信應(yīng)用占9%。SDSesmc

電源管理IC預(yù)計(jì)將在2022年成為第二大模擬部分。電源管理芯片有助于調(diào)節(jié)電源使用，以保持設(shè)備運(yùn)行溫度更低，并有助于延長(zhǎng)電池壽命——這是手機(jī)、筆記本電腦等移動(dòng)/電池操作系統(tǒng)的基本功能便攜式系統(tǒng)。它們還調(diào)節(jié)諸如步進(jìn)電機(jī)、通信接口和顯示器背光等功能。SDSesmc

模擬IC負(fù)責(zé)處理連續(xù)的模擬信號(hào)，是電子系統(tǒng)中不可或缺的部分。模擬信號(hào)需要經(jīng)由模擬芯片處理后才能被數(shù)字芯片使用。由于傳感器、接收器實(shí)際提供的信號(hào)很微弱，噪聲大且易受干擾，所以一般需要進(jìn)行信號(hào)的預(yù)處理，包括放大、濾波、隔離等。預(yù)處理完成后再進(jìn)行加工，包括運(yùn)算、比較、轉(zhuǎn)換等，加工完的信號(hào)一般不足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載，所以還需要進(jìn)行功率放大。如果信號(hào)需要進(jìn)行數(shù)字化處理，則將預(yù)處理后的模擬信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，處理完后再通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為模擬信號(hào)。SDSesmc

根據(jù)WSTS的數(shù)據(jù)，全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模由2003年的268億美元增長(zhǎng)到2020年的557億美元，占半導(dǎo)體整體市場(chǎng)的12.6%，占集成電路市場(chǎng)的15.4%，預(yù)計(jì)21、22年將分別增長(zhǎng)31%、9%達(dá)到728億美元、792億美元。我們估算2020年全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模中電源管理芯片（預(yù)計(jì)到300億美元）、信號(hào)鏈芯片（預(yù)計(jì)到100億美元）、射頻芯片等（預(yù)計(jì)到150億美元）分別占比55%、18%、27%。SDSesmc

數(shù)字化將成為帶動(dòng)模擬芯片需求的關(guān)鍵因素。數(shù)字化推動(dòng)硅含量提升，即指通過(guò)電子、通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)非電子產(chǎn)品電子化、簡(jiǎn)單電子產(chǎn)品智能化的過(guò)程，物聯(lián)網(wǎng)是表現(xiàn)形式之一。SDSesmc

根據(jù)GSMA的預(yù)測(cè)，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將由2019年的120億增加到2025年的246億，平均每年新增連接數(shù)為21億，其中消費(fèi)級(jí)增加44億，企業(yè)級(jí)增加82億，企業(yè)級(jí)新增數(shù)量接近消費(fèi)級(jí)的兩倍。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將由2019年的36億增加到2025年的80億，約占全球連接數(shù)的32.5%。其中企業(yè)級(jí)連接數(shù)從2020年開(kāi)始超過(guò)消費(fèi)級(jí)，且之后每年新增數(shù)量也更多。SDSesmc

模擬芯片集成化是趨勢(shì)，但分立產(chǎn)品也將長(zhǎng)期存在。SDSesmc

趨勢(shì)一：電源管理芯片技術(shù)趨勢(shì)：面積更小、效率更高、使用更簡(jiǎn)單容易、集成度更高、開(kāi)發(fā)周期更短。SDSesmc

隨著全球3C產(chǎn)品的功能不斷增加，汽車(chē)自動(dòng)駕駛和工業(yè)自動(dòng)化需求增加，終端應(yīng)用逐漸走向低耗電、輕薄短小與多功能整合以及對(duì)產(chǎn)品壽命與可靠度要求更高的趨勢(shì)，為此，電源管理芯片需要縮小尺寸、提高效率、降低功耗等。CPU的發(fā)展也提高了對(duì)電源穩(wěn)定性和電壓精準(zhǔn)度的要求。另外，提高集成度不但能減少零件數(shù)量，降低系統(tǒng)耗電和提升系統(tǒng)可靠度及品質(zhì)，也可以提高生產(chǎn)良率，從而降低生產(chǎn)周期和成本。SDSesmc

趨勢(shì)二：逐漸向12英寸產(chǎn)線轉(zhuǎn)移，IDM和Fabless各有優(yōu)勢(shì)。SDSesmc

德州儀器引領(lǐng)模擬產(chǎn)品轉(zhuǎn)向12英寸產(chǎn)線。根據(jù)德州儀器的測(cè)算，12英寸晶圓廠生產(chǎn)的模擬芯片將比8英寸晶圓廠節(jié)約40%的成本，公司加大12英寸產(chǎn)線布局，除2009年啟用的RFAB1廠（全球首座12英寸模擬芯片廠）和2015年轉(zhuǎn)為12英寸模擬產(chǎn)線的DMOS6廠外，公司正在建設(shè)的RFAB2廠預(yù)計(jì)2022年下半年開(kāi)始投產(chǎn)，今年收購(gòu)的位于Lehi的LFAB預(yù)計(jì)于2023年初投產(chǎn)，并且計(jì)劃在謝爾曼再建造四座12英寸晶圓廠，前兩個(gè)工廠將于2022年動(dòng)工，其中第一座預(yù)計(jì)最早在2025年開(kāi)始投產(chǎn)。2019年，德州儀器47%的模擬產(chǎn)品收入來(lái)自12英寸產(chǎn)線。SDSesmc

趨勢(shì)三：工業(yè)、汽車(chē)是國(guó)際大廠布局的重點(diǎn)領(lǐng)域。汽車(chē)、工業(yè)在模擬芯片應(yīng)用中的占比提升。SDSesmc

根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，2017年汽車(chē)、工業(yè)占模擬芯片（含射頻芯片）的比例為21.0%、20.2%；預(yù)計(jì)2021年分別提高到24.3%、20.5%，通信、消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)合計(jì)占比由57.4%下降到53.9%。分產(chǎn)品來(lái)看，射頻芯片和電源管理芯片中集成度較高的PMIC主要應(yīng)用于手機(jī)等消費(fèi)電子中，信號(hào)鏈芯片主要應(yīng)用于工業(yè)、通信和汽車(chē)領(lǐng)域。SDSesmc

國(guó)際模擬芯片大廠收入結(jié)構(gòu)向工業(yè)和汽車(chē)電子傾斜。德州儀器來(lái)自工業(yè)和汽車(chē)電子的收入占比分別由2013年的24%、13%提高到2020年的37%、20%，消費(fèi)電子和通信收入的占比分別由2013年的37%、16%下降到2020年的27%、8%。此外亞德諾來(lái)自工業(yè)和汽車(chē)電子的收入占比分別由FY2009的43%、10%提高到FY2020的53%、16%，消費(fèi)電子和通信收入的占比分別由FY2009的25%、22%下降到FY2020的11%、21%。SDSesmc

我國(guó)也是全球最大的模擬芯片市場(chǎng)，根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)占全球模擬芯片市場(chǎng)的36%。德州儀器2020年來(lái)自中國(guó)的收入為80億美元，收入占比由2010年的41%提高到55%，是第一大收入來(lái)源地。亞德諾FY2020來(lái)自中國(guó)的收入為13.48億美元，收入占比由FY2010的12%提高到24%，是第二大收入來(lái)源地。SDSesmc

中國(guó)模擬芯片自給率偏低，本土入局企業(yè)眾多。中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)被歐美企業(yè)壟斷，自給率低。作為全球模擬芯片第一大市場(chǎng)，我國(guó)模擬芯片自給率雖在近年有所提升，但仍然偏低，2020年約12%，相比2017年提高6個(gè)百分點(diǎn)。從競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，第一梯隊(duì)仍然是以德州儀器、亞德諾等為代表的歐美企業(yè)，部分國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)近年競(jìng)爭(zhēng)力提升進(jìn)入第二梯隊(duì)，但整體競(jìng)爭(zhēng)力相比第一梯隊(duì)仍有差距，以電源管理芯片為例，國(guó)內(nèi)前十的企業(yè)合計(jì)市場(chǎng)份額占比不到10%。SDSesmc

國(guó)產(chǎn)替代為我國(guó)模擬企業(yè)提供黃金窗口期，低端產(chǎn)品同時(shí)受益國(guó)際廠商退出。隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，美國(guó)對(duì)中國(guó)禁售部分芯片，比如高端ADC和DAC等，在此背景下，我國(guó)模擬芯片企業(yè)進(jìn)入黃金發(fā)展期，國(guó)產(chǎn)替代的強(qiáng)烈需求為其提供了難得的驗(yàn)證機(jī)會(huì)。同時(shí)，國(guó)際模擬芯片大廠的戰(zhàn)略重心在向工業(yè)、汽車(chē)領(lǐng)域傾斜，逐步退出中低端消費(fèi)電子市場(chǎng)，這為我國(guó)聚焦消費(fèi)電子領(lǐng)域的模擬芯片企業(yè)提供了生存空間，有利于他們?yōu)橐院蟮膱?chǎng)景拓展積累經(jīng)驗(yàn)和資本。SDSesmc

與國(guó)際大廠相比，我國(guó)模擬芯片企業(yè)還存在較大差距，但隨著我國(guó)企業(yè)持續(xù)高增長(zhǎng)，差距將縮小。我國(guó)模擬芯片企業(yè)由于成立時(shí)間較晚，在產(chǎn)品數(shù)量和人員方面明顯低于國(guó)際大廠，經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)方面則表現(xiàn)為收入、利潤(rùn)體量偏小，毛利率偏低。另一方面，隨著芯片國(guó)產(chǎn)替代加速，國(guó)內(nèi)企業(yè)的增速明顯快于海外企業(yè)。我們認(rèn)為，目前我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入天時(shí)地利人和的黃金發(fā)展期，模擬芯片企業(yè)通過(guò)持續(xù)的人才培養(yǎng)、產(chǎn)品積累和客戶開(kāi)拓，將逐漸縮小與國(guó)際大廠的差距。SDSesmc