1.模擬芯片:處理連續(xù)函數(shù)形式模擬信號(hào)(如聲音、光線、溫度等)集成電路。
2.模擬芯片類別:
a.信號(hào)鏈類模擬芯片產(chǎn)品:放大器芯片(包括運(yùn)算放大器、音頻放大器和視頻驅(qū)動(dòng)器等)、模擬開關(guān)及接口電路等。
b.電源管理類模擬芯片產(chǎn)品:LED驅(qū)動(dòng)電路以及線性穩(wěn)壓器、ADC/DAC轉(zhuǎn)換器、CPU電源監(jiān)測(cè)電路、鋰電池充電管理芯片、過壓保護(hù)電路及負(fù)載開關(guān)等非驅(qū)動(dòng)類電源管理產(chǎn)品。
3.應(yīng)用方向:廣泛應(yīng)用于通信、汽車、電腦周邊和消費(fèi)電子等領(lǐng)域,其中消費(fèi)和通信領(lǐng)域占比最大。
信號(hào)處理原理
1.模擬IC信號(hào)原理:
a.組成模塊:由電源管理、信號(hào)鏈路兩大模塊組成;
b.用途分類:分為電源和信號(hào)鏈路兩種用途芯片。
2.模擬信號(hào)特點(diǎn):
a.連續(xù)、多態(tài)化、分辨率高;
b.難以存儲(chǔ)和進(jìn)行加減與邏輯計(jì)算,抗干擾弱。
技術(shù)要求
1.設(shè)計(jì):電路設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)仿真設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)更依賴于人工設(shè)計(jì)。優(yōu)秀模擬設(shè)計(jì)師需10年+的經(jīng)驗(yàn)。一般是小團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn),研發(fā)周期較長(zhǎng)。
2.晶元:基本使用8寸晶元,因出貨量大,可以平滑成本。全球僅有TI擁有兩條12英寸晶圓產(chǎn)線。
3.制程:目前0.18um/0.13um使用居多。非數(shù)字SOC集成下,使用大尺寸CMOS工藝或高增益低噪聲三五族半導(dǎo)體工藝。
4.封裝:基于模擬芯片在信號(hào)源提供和放大器功能上的輔助作用,封裝集合在其他電路和器件上,如SOC、SIP封裝。
5.主要成本:IDM模式,晶元和封裝占成本96%。
應(yīng)用領(lǐng)域與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
1.模擬芯片:放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、比較器、電源管理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片等產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用。模擬類產(chǎn)品不同,產(chǎn)品功能多樣且考核指標(biāo)繁多,沒有嚴(yán)格意義上性能優(yōu)越的模擬芯片。
2.產(chǎn)品結(jié)構(gòu):
a.專用非電源模擬芯片,即模擬ASSP(非powerIC)占據(jù)30%的比重;
b.專用電源模擬芯片,即模擬ASSP(非powerIC)占據(jù)24%的比重;
c.標(biāo)準(zhǔn)電源模擬芯片,占據(jù)29%。
3.應(yīng)用領(lǐng)域:
a.消費(fèi)電子類占比最大,達(dá)到40%;
b.網(wǎng)絡(luò)通信類占比其次,達(dá)到27%。
電源管理芯片概況
1.電源鏈:主要包括PMIC、ACDC、DCDC、PWM、LDO和驅(qū)動(dòng)器IC。
2.功能作用: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(jìn)行升降壓、穩(wěn)壓處理。
3.市場(chǎng)空間:需要供電的系統(tǒng)基本上都會(huì)需要電源管理芯片,模擬芯片中份額最大的種類,約占53%。壁壘相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)公司布局較多。
4.主要競(jìng)爭(zhēng):電源管理用途在家電、工業(yè)用途相對(duì)較為成熟,技術(shù)更新迭代較慢,技術(shù)壁壘相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)布局廠商較多,包括圣邦股份、矽力杰、韋爾股份、富滿電子、中穎電子等。
5.產(chǎn)業(yè)特點(diǎn):技術(shù)壁壘低,市場(chǎng)規(guī)模占比大。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度低。
電源管理芯片產(chǎn)品與應(yīng)用
1.主要產(chǎn)品:線性穩(wěn)壓器線性穩(wěn)壓器、ADC/DAC轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)電路、CPU電源監(jiān)測(cè)電路、鋰電池充電管理芯片等。
2.消費(fèi)端應(yīng)用:
a.線性穩(wěn)壓器在便攜式電子設(shè)備中應(yīng)用廣泛,如智能手機(jī)、音視頻播放器、手持醫(yī)療設(shè)備、蜂窩電話、調(diào)制解調(diào)器、無線局域網(wǎng)等;
b.DC/DC轉(zhuǎn)換器在移動(dòng)電子設(shè)備、筆記本、攝影機(jī)等電子產(chǎn)品中應(yīng)用;
c.驅(qū)動(dòng)電路在LED領(lǐng)域應(yīng)用較多、包括智能手機(jī)閃光燈等;
d.微處理器復(fù)位芯片在電子領(lǐng)域涉及系統(tǒng)電壓的均需要;
e.鋰電池充電管理芯片在移動(dòng)終端等鋰電池使用范圍內(nèi)都需要。
3.發(fā)展趨勢(shì):更長(zhǎng)的電池管理、更快的速度方面要求產(chǎn)品的性能提高。
信號(hào)鏈芯片概況
1.類別:主要包括比較器放大器、ADDA、接口芯片等。
2.功能作用:自然界實(shí)際信號(hào)轉(zhuǎn)換為多位數(shù)字信號(hào),便于后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理器處理。
3.市場(chǎng)空間:傳感器及射頻芯片領(lǐng)域。射頻前端芯片需緊跟通信技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)更新迭代速度較高,壁壘較高,市場(chǎng)空間較大。
4.主要競(jìng)爭(zhēng):可細(xì)分為非Power IC的模擬ASSP、放大器、比較器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片等,2017年占比47%,國(guó)內(nèi)布局廠商較少,以華為海思、圣邦股份為主。
5.產(chǎn)業(yè)特點(diǎn):市場(chǎng)占比小、技術(shù)壁壘高。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高、國(guó)內(nèi)布局少。
信號(hào)鏈芯片概況
1.主要產(chǎn)品:各類放大器芯片(包括運(yùn)算放大器、音頻放大器和視頻驅(qū)動(dòng)器等)、模擬開關(guān)及接口電路等。
2.消費(fèi)端應(yīng)用:
a.運(yùn)算放大器:應(yīng)用于多種終端設(shè)備,包括精度要求、數(shù)模轉(zhuǎn)換需求、低電壓需求等設(shè)備;
b.音頻放大器:應(yīng)用于有音頻功能的電子設(shè)備當(dāng)中;
c.視頻驅(qū)動(dòng)器:應(yīng)用于高清視頻終端產(chǎn)品;
d.模擬開關(guān):應(yīng)用于高速信號(hào)切換要求的產(chǎn)品中;
e.接口電路:應(yīng)用于通信終端和射頻設(shè)備器中。
3.發(fā)展趨勢(shì):物聯(lián)網(wǎng)及5G發(fā)展,設(shè)備對(duì)于信號(hào)要求更高,視頻精度、音頻精度、信號(hào)接收與切換需求更大。
產(chǎn)品性能與生命期
1.產(chǎn)品性能:數(shù)字芯片通過產(chǎn)品性能提升實(shí)現(xiàn)市占率提升。模擬類產(chǎn)品沒有嚴(yán)格意義上性能優(yōu)越。廠商之間的產(chǎn)品重疊度較低,競(jìng)爭(zhēng)較小。
2.如射頻前端電路中的低噪放大器芯片就有噪聲系數(shù)、功耗、線性度、工作帶寬、成本等多個(gè)考核指標(biāo)。
3.生命期:模擬IC產(chǎn)品生命周期一般不低于10年,一旦切入產(chǎn)品便可以獲得穩(wěn)定的芯片出貨量。先進(jìn)制程對(duì)于模擬類產(chǎn)品推動(dòng)作用較小,基本不受摩爾定律推動(dòng),因此模擬類產(chǎn)品性能更新迭代較慢。著名的音頻放大器芯片NE5532生命周期長(zhǎng)達(dá)30年,至今依然是多款音響設(shè)備的標(biāo)配芯片。
產(chǎn)品集成
1.電路集成:數(shù);旌闲酒,集成模擬芯片的集成電路。如將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器集合在數(shù)字電路中形成功能更加強(qiáng)大的集成電路;蛘卟捎肧OC形式進(jìn)行集合封裝形成多功能目的的集成電路。
2.電路模塊:包含模擬芯片的模塊,將功能芯片安裝在PCBA板上形成電路模塊。從而滿足更多功能的需求。以SIP封裝進(jìn)行集成。
3.未來趨勢(shì):新興應(yīng)用帶來的高性能需求要求產(chǎn)品具備更高的精度、更快的速度、穩(wěn)定清晰的聲音、生動(dòng)絢麗的圖像、更長(zhǎng)的電池使用時(shí)間等,以放大器、轉(zhuǎn)換器、電源管理、用戶界面為代表的模擬芯片技術(shù)成為電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的一個(gè)新引擎。
供需特點(diǎn)
模擬集成電路行業(yè)具備以下四大特點(diǎn):
a.需求端:下游需求分散,產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng);
b.供給端:偏向于成熟和特種工藝,八寸產(chǎn)線為主供給;
c.競(jìng)爭(zhēng)端:競(jìng)爭(zhēng)格局分散,廠商之間競(jìng)爭(zhēng)壓力。
d.技術(shù)端:行業(yè)技術(shù)壁壘較高,重經(jīng)驗(yàn)以人為本。
產(chǎn)品一:射頻芯片
1.原理:射頻芯片指的就是將無線電信號(hào)通信轉(zhuǎn)換成一定的無線電信號(hào)波形,并通過天線諧振發(fā)送出去的一個(gè)電子元器件,主要以信號(hào)轉(zhuǎn)換為主。
2.封裝:需要把功率放大器、低噪聲放大器、開關(guān)和濾波器封裝成為一個(gè)模塊,一方面減小體積另一方面方便下游終端廠商使用。為了減小射頻參數(shù)的寄生需要采用Flip-Chip、Fan-In和Fan-Out封裝技術(shù)。
3.市場(chǎng)格局:在射頻芯片領(lǐng)域,市場(chǎng)主要被海外巨頭所壟斷。
a.海外的主要公司有Qrovo,skyworks和Broadcom;國(guó)內(nèi)射頻芯片方面,沒有公司能夠獨(dú)立支撐IDM的運(yùn)營(yíng)模式,主要為Fabless設(shè)計(jì)類公司;
b.國(guó)內(nèi)企業(yè)通過設(shè)計(jì)、代工、封裝環(huán)節(jié)的協(xié)同,形成了“軟IDM“”的運(yùn)營(yíng)模式。
4.應(yīng)用領(lǐng)域:藍(lán)牙通信芯片、WiFi通信芯片等
產(chǎn)品二:傳感芯片
1.原理:輸出模擬量的傳感器就是模擬傳感器。處理模擬信號(hào)為主。如模擬轉(zhuǎn)速傳感器。
2.產(chǎn)品方向:模擬轉(zhuǎn)速傳感器、模擬電壓信號(hào),A/D數(shù)字轉(zhuǎn)換器等。
3.不足:傳統(tǒng)的模擬傳感器由多個(gè)模擬傳感器的信號(hào)經(jīng)過接線盒并接后成為一路信號(hào),每個(gè)傳感器的信號(hào)就不再是獨(dú)立辨別的,儀表無法在線發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行故障定位,可靠性差。
產(chǎn)品三:移動(dòng)電源管理芯片
1.基本原理:移動(dòng)電源系統(tǒng)提供分立式系統(tǒng)方案,包括AC/DC、升壓DC/DC、USB限流、鋰電充電管理等全系列的電源管理芯片產(chǎn)品;
2.模塊結(jié)構(gòu):當(dāng)前電源芯片集成了線性充電,電量指示,異步升壓的三合一內(nèi)置MCU的移動(dòng)電源專用芯片,大幅減少BOM數(shù)量,減少PCB面積。
市場(chǎng)規(guī)模
1.市場(chǎng)規(guī)模:模擬芯片全球規(guī)模達(dá)到527億美元,國(guó)內(nèi)規(guī)模達(dá)到327億美元,占據(jù)全球份額的62%。國(guó)內(nèi)增長(zhǎng)速度高于國(guó)際市場(chǎng)。
2.市場(chǎng)特點(diǎn):生命周期可長(zhǎng)達(dá)10年,有“一年數(shù)字,十年模擬”的說法。市場(chǎng)波動(dòng)幅度相對(duì)較小,被視為電子產(chǎn)業(yè)的晴雨表。
競(jìng)爭(zhēng)格局
1.并購(gòu)特點(diǎn):“大模擬”的重視技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累、種類多應(yīng)用廣、IDM模式以及行業(yè)弱周期等特點(diǎn)又決定了產(chǎn)業(yè)并購(gòu)重組始終是行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。并購(gòu)重組是大模擬行業(yè)廠商實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的跳板。
2.細(xì)分模擬品類繁多,細(xì)分賽道極多:下游應(yīng)用的多元化導(dǎo)致細(xì)分賽道極多,但基本在國(guó)際巨頭手中:
a.亞德諾(ADI):數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號(hào)調(diào)理技術(shù)全球領(lǐng)先;
b.英飛凌:功率器件出貨量最大;
c.美信:模擬和混合信號(hào)集成產(chǎn)品上全球領(lǐng)導(dǎo)者;
d.意法半導(dǎo)體:專注傳感器與功率芯片、汽車芯片和嵌入式處理解決方案;e.德州儀器(TI):全球模擬集成電路市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位。
3.國(guó)產(chǎn)機(jī)會(huì):我國(guó)模擬集成電路產(chǎn)品約占世界產(chǎn)量的60%,國(guó)產(chǎn)產(chǎn)量?jī)H占世界份額的10%左右。整個(gè)市場(chǎng)不存在單一壟斷企業(yè),細(xì)分賽道仍存在大量國(guó)產(chǎn)突破機(jī)會(huì)。
德州儀器(全球模擬集成電路巨頭)
1.經(jīng)營(yíng)特點(diǎn):主要從事數(shù)字信號(hào)處理與模擬電路方面的研究制造和銷售,處于全球模擬集成電路市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)地位,在包括數(shù)字信號(hào)處理器、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬集成電路等不同產(chǎn)品領(lǐng)域都占據(jù)領(lǐng)先位置,可提供上萬(wàn)種模擬芯片產(chǎn)品。
2.主要產(chǎn)品:包括各種放大器、比較器、電源管理、射頻芯片、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、接口電路等模擬集成電路產(chǎn)品和DSP數(shù)字信號(hào)處理產(chǎn)品。
3.財(cái)務(wù)情況:截止2019/06/28公司市值1090億美元,財(cái)務(wù)情況如圖
圣邦股份(國(guó)內(nèi)A股產(chǎn)品線最全面的模擬芯片設(shè)計(jì)公司)
1.經(jīng)營(yíng)特點(diǎn):公司以“多樣性、齊套性、細(xì)分化”為發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),在信號(hào)鏈和電源管理領(lǐng)域自主研發(fā)的可供銷售產(chǎn)品超過1000款,橫向涵蓋十多個(gè)產(chǎn)品類別。
2.主要產(chǎn)品:LED閃光燈驅(qū)動(dòng)、鋰電池電能管理、超微功耗電源管理、過壓保護(hù)、接口管理、負(fù)載管理等產(chǎn)品方向。
3.經(jīng)營(yíng)規(guī)模:規(guī)模2016年圣邦股份共銷售信號(hào)鏈產(chǎn)品約4.13億顆,電源管理產(chǎn)品約10.95億顆,總計(jì)超過15億顆,規(guī)模優(yōu)勢(shì)明顯。
4.財(cái)務(wù)情況:截止2019/06/28公司市值81.1億元,財(cái)務(wù)情況如圖。
晶豐明源(電源模擬芯片)
1.經(jīng)營(yíng)特點(diǎn):公司是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的電源管理驅(qū)動(dòng)類芯片設(shè)計(jì)企業(yè)之一,主營(yíng)業(yè)務(wù)為電源管理驅(qū)動(dòng)類芯片的研發(fā)與銷售,公司產(chǎn)品包括LED照明驅(qū)動(dòng)芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片等電源管理驅(qū)動(dòng)類芯片。
2.主要產(chǎn)品:公司產(chǎn)品包括LED照明驅(qū)動(dòng)芯片、電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,其中LED照明驅(qū)動(dòng)芯片包括通用LED照明驅(qū)動(dòng)芯片、智能LED照明驅(qū)動(dòng)芯片。
3.財(cái)務(wù)情況:公司2018年?duì)I收7.6億元,凈利潤(rùn)8500萬(wàn)元,凈利潤(rùn)率11.12%。