“模擬IC是處理模擬信號的集成電路模擬IC屬于集成電路的子分類。按照處理信號形式的不同,集成電路可分為模擬IC和數(shù)字IC。其中模擬IC約占集成電路市場規(guī)模的15%左右,2017年市場規(guī)模大約為531億美元。模擬IC和數(shù)字IC雖然同屬于集成電路,但處理信號類型和行業(yè)特點卻具有較大差別。根據(jù)處理信號不同,集成電路可分為模擬IC和數(shù)字IC,處理信號為模擬信號的集成電路均可定義為模擬IC?!?/p>
何為模擬IC
模擬IC:處理連續(xù)性的聲、光、電、電磁波、速度和溫度等自然模擬信號的集成電路為通常意義上的模擬IC。產(chǎn)品類型按照功能主要分為信號鏈路芯片和電源管理芯片兩類,代表公司有德州儀器、ADI等。
數(shù)字IC:處理離散的電學“1”和“0”信號的數(shù)字信號的集成電路為通常意義上的數(shù)字IC。產(chǎn)品類型按照功能主要分為存儲器、邏輯IC和微型元件,代表公司為intel、高通、美光等。
模擬IC由電源管理、信號鏈路兩大模塊組成數(shù)字信號的“0和1”特性賦予數(shù)字電路強大的邏輯推算能力和方便的存儲能力,模擬信號電位相對多態(tài)化,難以存儲和進行加減與邏輯計算,因此不同于數(shù)字IC存儲和提供算力的功能,模擬IC的兩個主要用途為:
電源管理和信號鏈路
1.電源管理:芯片、元器件、電路系統(tǒng)所需正常工作電壓不同,模擬IC可將電池、電源提供的固定電壓進行升降壓、穩(wěn)壓處理。需要供電的系統(tǒng)基本上都會需要電源管理芯片,因此市場空間較大。同時由于技術(shù)指標要求基本穩(wěn)定,技術(shù)更新迭代較慢,因此壁壘相對較低,國內(nèi)公司布局較多。
2.信號鏈路:連接真實世界和數(shù)字世界的橋梁,將自然界實際信號如天線或傳感器接受到的電磁波、聲音、溫度、光信號轉(zhuǎn)換為多位數(shù)字信號,便于后續(xù)的數(shù)字信號處理器處理。
其中的射頻前端芯片需緊跟通信技術(shù)進步,技術(shù)更新迭代速度較高,壁壘較高。
模擬IC中電源管理芯片為主要占比。由于基本上電子系統(tǒng)均需供電,因此電源管理芯片占模擬IC整體比例較高,2017年約占53%(標準powerIC和模擬ASSP用途的powerIC),市場規(guī)模約為281.4億美元。
對比數(shù)字IC,模擬IC具備獨特屬性
雖然數(shù)字IC和模擬IC同屬于集成電路范疇,但兩者的基本工作原理截然不同,基本的工作原理的差異決定了數(shù)字IC和模擬IC不同的產(chǎn)品特性、設(shè)計思路、工藝選擇以及市場分布情況。
模擬集成電路行業(yè)具備以下四大特點:需求端:下游需求分散,產(chǎn)品生命周期較長。供給端:偏向于成熟和特種工藝,八寸產(chǎn)線為主供給。競爭端:競爭格局分散,廠商之間競爭壓力小。技術(shù)端:行業(yè)技術(shù)壁壘較高,重經(jīng)驗以人為本。模擬IC產(chǎn)品生命周期較長,一旦切入產(chǎn)品便可以獲得穩(wěn)定的芯片出貨量。
需求層面:模擬類產(chǎn)品下游汽車、工業(yè)用途要求以可靠性、安全行為主,偏好性能成熟穩(wěn)定類產(chǎn)品的同時資格認可相對較為嚴格,一般不低于一年半。
供給層面:先進制程對于模擬類產(chǎn)品推動作用較小,基本不受摩爾定律推動,因此模擬類產(chǎn)品性能更新迭代較慢。因此模擬類產(chǎn)品生命周期較長,一般不低于10年。著名的音頻放大器芯片NE5532生命周期長達30年,至今依然是多款音響設(shè)備的標配芯片。
從上下游看模擬IC當前發(fā)展機遇
下游需求:汽車、通訊需求拉升,行業(yè)步入快車道根據(jù)ICinsights預(yù)測,持續(xù)到2020年,模擬電路下游應(yīng)用中通訊模擬芯片和汽車電子將呈現(xiàn)最快年復(fù)合增長率,分別為7.4%和7.0%。模擬電路整體市場規(guī)模2017年到2022年將呈現(xiàn)6.6%的年復(fù)合增長率,高于集成電路5.1%的年復(fù)合增長率水平。我們認為模擬電路行業(yè)下游需求分散,受單一下游影響較小,因此在智能手機逐漸成熟的大背景下,依然可以實現(xiàn)市場規(guī)模的逆勢上漲。
市場短期受益5G通訊變革下的基站數(shù)目增加與智能手機射頻前端鏈路的結(jié)構(gòu)性變化,長期受益汽車電動化大趨勢。模擬電路行業(yè)依然具備較高成長性和投資價值。
上游供給短期上游量能充沛,模擬IC放量無憂八寸晶圓為主要供給,轉(zhuǎn)單趨勢影響尚小從上游供給的角度來看,集成電路上游原材料主要為晶圓材料,晶圓有6寸、8寸、12寸之分。由于模擬IC偏好成熟制程,制程成本較低,目前晶圓供給主要使用8寸晶圓,根據(jù)SEMI數(shù)據(jù),若統(tǒng)計代工產(chǎn)能,模擬類產(chǎn)能約占整體產(chǎn)能的11%左右,將代工產(chǎn)能進行折算,模擬類產(chǎn)品約占22%左右產(chǎn)能。
假設(shè)模擬類產(chǎn)能完全釋放,可以實現(xiàn)1355kwpm的產(chǎn)能供給,若2017-2022年模擬產(chǎn)品年復(fù)合增長6.6%,產(chǎn)能充沛到2019年末期。
國內(nèi)模擬IC產(chǎn)業(yè)成長迎來黃金時代
龐大需求與低自給率,現(xiàn)狀喜憂參半半導(dǎo)體貿(mào)易逆差依然不斷拉大,國內(nèi)集成電路需求旺盛。集成電路產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),是中國信息技術(shù)發(fā)展和工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要動力。
根據(jù)ICinsights統(tǒng)計,2017年中國大陸集成電路產(chǎn)業(yè)需求量達到351億美元,占全球市場規(guī)模的44.8%,從2013年中國大陸進口集成電路價值首次超2000億美元且在2017年創(chuàng)下新高約為2601億美元,貿(mào)易赤字1932億美元。低自給率狀況依然存在,預(yù)計模擬IC2020年替代空間為273億美元。
結(jié)尾
目前國內(nèi)集成電路自給率2015年不到13%,距離2020年實現(xiàn)40%的目標依然具備較大差距,ICinsights預(yù)測中國大陸2020年集成電路自給率有望達到20.9%。國內(nèi)模擬集成電路2017年自給率不到10%,如果按照HIS預(yù)測,國內(nèi)模擬IC2020年市場規(guī)模有望達到33億美元,若完全實現(xiàn)自給,替代空間大約為273億美元。