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，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，為何模擬芯片這個賽道的投資依舊火熱？


重要但不受限，模擬芯片為什么是底層基礎(chǔ)？

提起芯片，大多數(shù)讀者最先想到的，無外乎CPU（中央處理器）、GPU（圖形處理器）、DRAM（動態(tài)隨機存取存儲器）、SoC（系統(tǒng)級芯片）等。

以上這些芯片，大多數(shù)對制程的要求較高、也往往決定著終端的性能優(yōu)劣。比如安卓手機會去爭著搭載高通最新的驍龍?zhí)幚砥?，比如至今大家還是會把iPhone的A處理器與高通的驍龍拿出來比較。

在以上每一個細分領(lǐng)域，都有相應的半導體巨頭存在。英特爾、英偉達、AMD長期占據(jù)著CPU、GPU的絕對統(tǒng)治權(quán)；三星、SK海力士和美光則在存儲芯片領(lǐng)域占據(jù)著絕對地位；智能手機SoC芯片中，聯(lián)發(fā)科、高通、蘋果占據(jù)著超八成以上的市場份額。

雖然功能有所不同，但這些芯片都可以劃分為同一類芯片：數(shù)字芯片。

模擬芯片是芯片的另一種，它與數(shù)字芯片同樣重要。

簡單來說，外界發(fā)出的信號，比如聲音、光線、溫度等等，經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)化為電信號后，最先是以模擬信號的形式存在，模擬信號再經(jīng)過模擬芯片的采集、放大、濾波等處理后，才會轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號或者繼續(xù)以模擬信號的形式，輸出到執(zhí)行層。

也因此，對這兩種芯片的關(guān)系，業(yè)界有種說法：模擬芯片是終端產(chǎn)品的下層基礎(chǔ)，數(shù)字芯片是上層建筑。

與數(shù)字芯片相比，模擬芯片有以下兩個特點：

第一，模擬芯片相對半導體行業(yè)的整體周期性較弱。

廣發(fā)證券在一份研報中指出，全球半導體銷售額的增長呈現(xiàn)出明顯的周期波動性，其中可以拆解出三種最基礎(chǔ)的周期——庫存周期、產(chǎn)能/資本開支周期、產(chǎn)品周期。

從對周期波動性的影響大小來看，產(chǎn)品周期＞庫存周期＞產(chǎn)能/資本開支周期，但是具體到不同的品類有所區(qū)別：

存儲類的芯片，產(chǎn)品周期之外，資本開支周期處于主導地位；非存儲類的芯片，產(chǎn)品周期之外，則是庫存周期處于主導地位。

模擬芯片是另一種情況，由于其終端應用范圍廣，導致這類芯片不易受單一產(chǎn)業(yè)景氣度的變動影響，價格波動遠沒有存儲芯片和數(shù)字芯片變化大，市場波動幅度相對較小。因此外界對模擬芯片還有一種定位——電子產(chǎn)業(yè)的晴雨表。

第二，模擬芯片對先進制程的要求沒那么高，也不受摩爾定律限制。

模擬芯片產(chǎn)品強調(diào)的是高信噪比、低失真、低耗電、高可靠性和穩(wěn)定性，制程的縮小反而可能導致模擬電路性能的降低。目前業(yè)界仍在大量使用的，是0.18um和0.13um的工藝節(jié)點。

已經(jīng)在業(yè)界奉行了近半個世紀的摩爾定律，到了模擬芯片這里也不再適用。

相比存儲芯片和數(shù)字芯片，模擬芯片在終端應用時，對性能的提升要求沒那么快，且模擬芯片的生命周期更長：數(shù)字芯片的生命周期一般只有1-2年，模擬芯片則可以到5年甚至10年，首創(chuàng)證券的一組數(shù)據(jù)顯示，模擬芯片的龍頭公司ADI，其約50%的收入是來自于10年及以上產(chǎn)品貢獻的。

但是這兩大特點之下，并不意味著模擬芯片就不存在“卡脖子”的問題了，也不是說這條賽道的“國產(chǎn)替代”就更容易實現(xiàn)了。

我國占據(jù)著全球36%的模擬芯片市場，是最大的消費國，但目前的自給率仍然只有12%，處于較低水平。

消費電子市場起步，國產(chǎn)模擬芯片立足腳跟

就模擬芯片這個品類來說，根據(jù)功能劃分，模擬芯片可分為電源管理芯片、信號鏈芯片、射頻芯片和其他器件等，其中，電源管理和信號鏈芯片合計占近七成的市場份額。模擬芯片的應用市場繁多，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供應商，所擅長的領(lǐng)域也各有不同（如下圖所示），市場份額也不存在壟斷的局面，排名前十的模擬芯片公司市場占有率約60%，余下單一企業(yè)的市場占有率大都不超過1%。因此，初創(chuàng)公司很容易找到可以生存下去的細分市場。

國產(chǎn)模擬芯片公司大多是從消費電子市場切入，消費電子市場巨大，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。

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分領(lǐng)域已嶄露頭角，在細分市場的產(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電子領(lǐng)域，競爭已經(jīng)非?；馃幔掷m(xù)的“價格戰(zhàn)”最終將會導致同業(yè)企業(yè)競爭加劇。因此在這樣的市場環(huán)境下，國產(chǎn)企業(yè)必須要尋求長遠的發(fā)展之道。

如果我們分析模擬芯片老大德州儀器的護城河，主要有三點：產(chǎn)品多樣性、市場覆蓋和制造&產(chǎn)能的優(yōu)勢。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，模擬芯片是個種類極其豐富的市場，因此產(chǎn)品種類的豐富是拿下更多市占的一個方向。這也是目前國內(nèi)模擬芯片廠商都在努力的一個方向。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)務合作方面進行持續(xù)探索。

再一個是往高性能的模擬芯片進擊。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。

從市場應用領(lǐng)域來看，2022年上半年整個芯片市場表現(xiàn)出了明顯的結(jié)構(gòu)性分化趨勢，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、光伏儲能等）快速增長使得芯片供不應求。所以向汽車和工業(yè)等應用領(lǐng)域的開拓是模擬芯片廠商不得不走之路。不少國內(nèi)的廠商如芯海科技、艾為電子等也正加大在工業(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)展并追求強算力、高性能的數(shù)字芯片不同，模擬芯片的先進性主要體現(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爭力強的產(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，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，日本廠商東芝、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，思瑞浦開始自建測試中心。在大宗產(chǎn)品領(lǐng)域，垂直整合仍具有很大的競爭意義，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。因為12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)進入全面量產(chǎn)階段。


國產(chǎn)模擬芯片廠商的機會

這幾年，大家都在談“缺芯”，全行業(yè)都在加大布局，甚至車企為了緩解缺芯難題，還推出了“減配交付”的策略。

但事實上，除了車規(guī)級MCU以外，模擬芯片也是缺芯重災區(qū)。

德勤在一份研報中指出，2021年二季度的時候，部分模擬芯片廠商的交貨周期最長是20周，接近MCU芯片的交貨周期，緊缺程度不容樂觀。

不過從應對難度來看，模擬芯片要解決“芯片荒”，比MCU廠商要稍微“輕松”一些：

一方面，MCU芯片工藝復雜度最高且產(chǎn)能集中，生產(chǎn)高度依賴規(guī)模經(jīng)濟，頭部IDM廠商逐步嘗試加工外包，但產(chǎn)能70%來自臺積電；而模擬芯片的相關(guān)工藝更成熟，各區(qū)域仍有中小型廠商有“長尾”量產(chǎn)能力。

另一方面，MCU芯片領(lǐng)域國產(chǎn)替代進程緩慢，目前僅少量中國廠商可以量產(chǎn)低端車軌級MCU，并僅能應用在非車身控制場景（座椅、空調(diào)等），而模擬芯片領(lǐng)域，中國廠商的技術(shù)水平與海外領(lǐng)先企業(yè)的差距在逐步縮窄，國產(chǎn)替代的比例在逐步上升。

當然，從更長遠的視角來看，國產(chǎn)替代的目標不僅僅是緩解缺芯難題，更重要的，是實現(xiàn)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的實質(zhì)性突破，實現(xiàn)自主可控。

目前，中國的模擬芯片企業(yè)的優(yōu)勢主要集中在以下幾個層面：

第一，有最好的產(chǎn)業(yè)背景和新能源汽車賽道這一最大、最有前景的市場空間。

回溯全球半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展史，不難發(fā)現(xiàn)，半導體的產(chǎn)業(yè)中心是一個逐漸“東移”的過程。

70年代，日本承接了美國的半導體裝配產(chǎn)業(yè)，并在家電產(chǎn)業(yè)的助力下實現(xiàn)了半導體產(chǎn)業(yè)的迅速擴張，在設備和材料領(lǐng)域達到了全球領(lǐng)先；

90年代日本遭遇經(jīng)濟泡沫后，韓國和中國臺灣，又成了新的產(chǎn)業(yè)中心。韓國把握住了在存儲器制造領(lǐng)域的機會，中國臺灣則把握住了晶圓代工的制造機遇。

現(xiàn)在，中國是全球最大的半導體消費市場，龐大的市場驅(qū)動投資向中國轉(zhuǎn)移，本土政策與資本驅(qū)動大陸向全球半導體制造中心轉(zhuǎn)移，中國正在承接半導體產(chǎn)業(yè)第三次中心轉(zhuǎn)移。

再者，中國有著全球最大的新能源汽車市場，這也為模擬芯片賽道提供了絕佳的歷史窗口。

第二，模擬芯片賽道相對較低的技術(shù)門檻、分散的市場格局、龐大的產(chǎn)品種類，都是國產(chǎn)企業(yè)在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車的機會。

2023年半導體市場將回歸正常

全球經(jīng)濟前景是半導體市場放緩的另一個因素。

最近對 2022 年全球 GDP 增長的預測在 2.7% 至 3.2% 之間。與 2021 年增長相比，下降（或減速）的百分點從 2.9 個百分點到 3.3 個百分點不等。

SI 模型預測 GDP 增長減速 3 個百分點將導致半導體市場增長減速 16 個百分點。

SI 目前對 2022 年半導體增長 5% 的預測比 2021 年的 26% 增長減速 21 個百分點。預計 2023 年全球 GDP 將繼續(xù)增長減速 0.3 至 1.0 個百分點。然而，全球經(jīng)濟衰退仍有可能發(fā)生。彭博調(diào)查顯示，美國未來 12 個月出現(xiàn)衰退的可能性為 48%，歐元區(qū)為 80%。

SI 對 2022 年半導體市場增長 5.0% 的預測是近期公開預測中最低的。

最近對 2022 年半導體市場增長的其他預測范圍從 6%（Future Horizons）到 13.9%（WSTS）。

從 2022 年第一季度到 2023 年第一季度，半導體市場可能會出現(xiàn)至少連續(xù)五次季度環(huán)比下降。

如果全球經(jīng)濟不弱于當前預期，半導體市場應該會在 2023 年下半年溫和復蘇。

然而，季度趨勢將推動市場對 2023 年不利。

SI 預測 2023 年下降 6.0%。Future Horizons 是最悲觀的，其 8 月份預測 2023 年下降 22%。Gartner 預測下降 2.5%。IDC 和 WSTS 預計 2023 年將增長，但增速低于 2022 年：IDC 的預期下降為 6.0%，WSTS 為 4.6%。

2023年之后，半導體市場應向典型趨勢穩(wěn)定。與 COVID-19 相關(guān)的停工和由此導致的供應鏈中斷將大部分得到解決。

傳統(tǒng)市場驅(qū)動智能手機和個人電腦應該會恢復正常增長。汽車和物聯(lián)網(wǎng)等新興應用作為市場驅(qū)動因素將變得越來越重要。Omdia：半導體市場正加速放緩Omdia《半導體市場競爭格局追蹤（Competitive Landscape Tracker）》報告顯示，2022年第二季度半導體市場收入首次下滑，增長進一步疲軟。2022年第二季度半導體市場收入為1581億美元，相比2022年第一季度的1612億美元下降1.9%。在此之前，半導體行業(yè)已接連增長8個季度，出現(xiàn)了有史以來持續(xù)時間最長的連續(xù)增長。Omdia高級研究分析師Cliff Leimbach表示：「 2022年第二季度半導體市場收入下降，使其成為Omdia跟蹤該市場20年來二季度表現(xiàn)中的倒數(shù)第三。出現(xiàn)季度營收下滑之前，居家工作和網(wǎng)課等「宅經(jīng)濟」使需求出現(xiàn)了前所未有的增長。考慮到半導體市場的周期性，我們預計，經(jīng)過2022年剩余時間以及2023年上半年調(diào)整，半導體市場將回歸正常。」