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中國模擬芯片如何突圍?

2018-09-20

由于PC智能手機(jī)的流行,英特爾、高通三星等廠商不遺余力的普及,我們都知道了國內(nèi)在這些數(shù)字芯片上與國際先進(jìn)水平有不小的差距。但其實(shí)除了這些數(shù)字芯片外,我們在模擬芯片上面與國際領(lǐng)先廠商的差距更加明顯。


根據(jù)ICinsights的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年模擬市場的總銷售額為545億美元,其中前10位的IC供應(yīng)商就占了全球銷售額的59%(約為323億美元)。其中德州儀器以99億美元繼續(xù)霸占模擬銷售冠軍的席位,市場份額為18%,領(lǐng)先第二名的ADI兩倍多。

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排名前十的模擬IC芯片


分析以上表單我們可以看到,這十個廠商全部都是來自美日歐三地,我國廠商在模擬芯片方面,基本上沒有任何出彩的地方。在數(shù)字芯片方面,大陸的華為海思、紫光展銳近年來在全球也有了不錯的表現(xiàn)。換句話說,中國模擬芯片還有很長的路要走。


模擬芯片日益重要,國內(nèi)差距明顯


關(guān)于模擬芯片的定義,不同人有不同人的看法。從分類上看,我們一般把ADC、PMIC、鎖相環(huán)、功率器件和PA等產(chǎn)品統(tǒng)稱為模擬芯片。與數(shù)字芯片相比,模擬芯片因?yàn)閷こ處熞笙鄬Ω?;在設(shè)計(jì)過程中,很多Know how需要更深的經(jīng)驗(yàn)積累;甚至在生產(chǎn)過程中,也有很多非標(biāo)準(zhǔn)化的工藝,這就使得模擬芯片的入行壁壘相對較高。但這又是一個非常重要,我們不得不去攻克的領(lǐng)域。


以ADC為例,這是機(jī)器與現(xiàn)實(shí)世界溝通的橋梁,是一個非常重要的產(chǎn)品。但那些高端的ADC產(chǎn)品,國外對我國禁運(yùn),這就限制了我國在高精度儀器的發(fā)展水平。其他如電源管理、功率器件也一樣,如果我國沒有相關(guān)供應(yīng),連設(shè)備的根本電源管理都得依賴國外廠商,這在貿(mào)易糾紛頻發(fā)的現(xiàn)在,是一個達(dá)摩克利斯之劍。加上最近幾年,模擬芯片的市場日益壯大,重要程度日益提升。

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模擬芯片市場規(guī)模


ICinsights表示,電源管理IC、信號轉(zhuǎn)換器和專用模擬芯片將成為模擬市場發(fā)展接下來幾年發(fā)展的主要動力,尤其是汽車電子推動的模擬芯片,更是模擬市場不可忽視的一個重要來源。


按照他們的預(yù)測,2017~2022年,模擬芯片市場在復(fù)合年增率(CAGR)將達(dá)到6.6%,優(yōu)于整體IC市場的5.1%。2017年全球模擬芯片市場的規(guī)模為545億美元,預(yù)估到2022年時,市場規(guī)模將達(dá)到748億美元。中為數(shù)據(jù)顯示,光是中國模擬電路的芯片市場規(guī)模,到2020年將達(dá)到2500億人民幣,為此,發(fā)展國內(nèi)模擬電路產(chǎn)業(yè)刻不容緩,但我們應(yīng)該看到,國內(nèi)的模擬芯片,相對來說非常弱小。


以功率器件為例,中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)顯示,2017年,國內(nèi)最大的功率器件供應(yīng)商為吉林華微電子。翻看該公司的財(cái)務(wù)報表,2017年,他們的營收為16.35億人民幣,凈利潤為9485萬。

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2017年中國半導(dǎo)體功率器件十強(qiáng)企業(yè)


而統(tǒng)計(jì)全球的功率器件公司,據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示,2017年,英飛凌以28.5億美元的營收,市場份額高達(dá)18.5%。從營收上看,英飛凌遙遙領(lǐng)先于國內(nèi)的吉林華微。就算是全球營收排名第十的賽米控,也都排在吉林華微前面。

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全球前十功率器件公司


按照華大半導(dǎo)體有限公司總經(jīng)理董浩然日前在2018年國際泛半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資峰會上的說法,這些差距主要體現(xiàn)在幾個方面:

第一,在產(chǎn)品上我們的產(chǎn)品基本上屬于中低端的產(chǎn)品,我們企業(yè)擁有都是中低端的產(chǎn)品,產(chǎn)品線也比較狹窄,在給客戶供應(yīng)商的管理也帶來困難;


第二,在工藝技術(shù)上的差距,功率器件需要在設(shè)計(jì)和工藝的緊耦合,只有雙方充分的交流和耦合才能開發(fā)出有特色的產(chǎn)品,這就是功率技術(shù)幾乎都集中在國外IDM廠商手中的原因。但國內(nèi)缺少代工廠的支持,很難出現(xiàn)這樣一個緊耦合的機(jī)制;


第三,營銷方面,國外公司主要是根據(jù)應(yīng)用需求定義開發(fā)新產(chǎn)品,非常了解客戶的需求,客戶也能夠向他充分地反映了解。但國內(nèi)公司處于Me  too和部分集成創(chuàng)新的階段,跟隨國外產(chǎn)品的性能,跟著國外跑,國外做成什么樣就做成什么樣,很少為客戶定制產(chǎn)品;


第四,在人才方面,模擬電路相對于數(shù)字電路的產(chǎn)品需要更長周期的人才的培養(yǎng),模擬電路很多經(jīng)驗(yàn)是非常重要的,實(shí)際上相對要很長周期的培養(yǎng)。


“我們?nèi)ジ鷩饨涣骱献?,需要給人家提供一個模擬IP,我們看到對方都是五六十歲,白發(fā)蒼蒼的工程師和我們交流,而我們這邊都是二三十歲的年輕人。換個角度看,就是國外的這種工程師能夠一輩子在這兒認(rèn)認(rèn)真真踏踏實(shí)實(shí)鉆研這個技術(shù),這是做好模擬電路必須的一種精神,我們需要更多這樣的人。除此之外我們的基礎(chǔ)研究是不夠的,很多核心的理論、模型等知識也鉆研不夠”,董浩然補(bǔ)充說。


這樣的問題同樣出現(xiàn)在其他模擬芯片產(chǎn)品上。


國產(chǎn)模擬芯片如何才能突破?


在談到國產(chǎn)模擬芯片如何發(fā)展,董浩然表示,我們先要對國產(chǎn)的模擬芯片現(xiàn)狀有一個了解。在他看來,我國的模擬芯片的現(xiàn)狀是小、散、低。所謂小,就是我們企業(yè)很??;散就是指企業(yè)比較分散;低就是指我國的模擬芯片技術(shù)水平比較低,還存在低水平重復(fù)的現(xiàn)象。而為了推動國產(chǎn)模擬芯片的發(fā)展,就需要了解現(xiàn)在的全球模擬芯片市場現(xiàn)狀:


一方面,現(xiàn)在的模擬工藝向12吋遷移,設(shè)計(jì)成本提升,公司運(yùn)營門檻提升,這樣就能改變現(xiàn)在三幾個人就能建立一個模擬芯片公司的現(xiàn)狀,使得資源更集中,專注,開發(fā)更有競爭力的產(chǎn)品。


另一方面,隨著終端體積的縮小,移動化發(fā)展的趨勢,模擬電路也不是純模擬電路了,而是慢慢變成多功能的整合了,所以各方面的多技術(shù)的要求也出現(xiàn)了。模擬芯片的設(shè)計(jì)會變得越來越復(fù)雜;再加上,我們應(yīng)該看到,IDM是發(fā)展模擬電路的最優(yōu)選擇。


基于以上認(rèn)識,董浩然指出,國內(nèi)模擬芯片要發(fā)展,必須向國內(nèi)的現(xiàn)有模式學(xué)習(xí),那就必須要具備人才聚集、資本雄厚和設(shè)計(jì)制造一體化等特點(diǎn)。他指出,只有人才是核心,有了人才能發(fā)展出核心的技術(shù)和基石,推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。他也強(qiáng)調(diào)了對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù),避免某公司的幾個人外出創(chuàng)業(yè),然后“學(xué)習(xí)”原有公司業(yè)務(wù)的情況的發(fā)生。


隨著汽車電子化和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的漸成主流,包括傳感器、電源管理、集成MEMS和成像應(yīng)用等組件的需求提升,模擬市場將會迎來一個大的機(jī)會,希望國產(chǎn)廠商能夠抓住機(jī)會,迎來新突破。


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