為何模擬芯片賽道能走出“長紅”氣勢？這個重要賽道將成全中國芯片“巨頭夢”

國內模擬芯片迎來了又一波“投資熱”。據我們不完全統計，2022年以來，有超過15家的模擬芯片企業獲得了融資，融資金額大多在億元左右。眾所周知，過去幾年，國內已跑出了不少家上市的模擬芯片企業，第一波芯片國產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？

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

以上這些芯片，大多數對制程的要求較高、也往往決定著終端的性能優劣。比如安卓手機會去爭著搭載高通最新的驍龍處理器，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域，都有相應的半導體巨頭存在。英特爾、英偉達、AMD長期占據著CPU、GPU的絕對統治權；三星、SK海力士和美光則在存儲芯片領域占據著絕對地位；智能手機SoC芯片中，聯發科、高通、蘋果占據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：數字芯片。

模擬芯片是芯片的另一種，它與數字芯片同樣重要。

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

也因此，對這兩種芯片的關系，業界有種說法：模擬芯片是終端產品的下層基礎，數字芯片是上層建筑。

與數字芯片相比，模擬芯片有以下兩個特點：

第一，模擬芯片相對半導體行業的整體周期性較弱。

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

從對周期波動性的影響大小來看，產品周期＞庫存周期＞產能/資本開支周期，但是具體到不同的品類有所區別：

存儲類的芯片，產品周期之外，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業景氣度的變動影響，價格波動遠沒有存儲芯片和數字芯片變化大，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——電子產業的晴雨表。

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。

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

已經在業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，首創證券的一組數據顯示，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“國產替代”就更容易實現了。

我國占據著全球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，國產模擬芯片立足腳跟

就模擬芯片這個品類來說，根據功能劃分，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%，余下單一企業的市場占有率大都不超過1%。因此，初創公司很容易找到可以生存下去的細分市場。

國產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業企業的理想起步市場。

近些年來，國內涌現了卓勝微、圣邦微、思瑞浦、艾為電子、納芯微、晶豐明源、芯海科技、力芯微、芯朋微、希荻微等為代表的一批模擬芯片公司。他們這些企業在模擬芯片的部分細分領域已嶄露頭角，在細分市場的產品形態有的已經處于業界較為前沿的位置。

但是，目前國內模擬芯片企業大多是集中在中低端消費電子領域，競爭已經非常火熱，持續的“價格戰”最終將會導致同業企業競爭加劇。因此在這樣的市場環境下，國產企業必須要尋求長遠的發展之道。

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：產品多樣性、市場覆蓋和制造&產能的優勢。這也是國內模擬芯片廠商發力的指引。

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品，2021年又開始布局嵌入式處理器MCU和MPU的研發；晶豐明源與南京凌鷗在“電源+MCU”業務合作方面進行持續探索。

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和量產，在高端模擬芯片領域實現替代，才能不斷向上打開更廣闊的發展空間。

從市場應用領域來看，2022年上半年整個芯片市場表現出了明顯的結構性分化趨勢，從之前的“缺芯潮”轉變為結構性短缺。一方面下游通用類和消費電子領域需求疲軟；另一方面下游新興行業（如新能源汽車、光伏儲能等）快速增長使得芯片供不應求。所以向汽車和工業等應用領域的開拓是模擬芯片廠商不得不走之路。不少國內的廠商如芯海科技、艾為電子等也正加大在工業及車載相關領域的技術研發和產品布局。

與圍繞摩爾定律發展并追求強算力、高性能的數字芯片不同，模擬芯片的先進性主要體現在電路速度、分辨率、功耗等電路性能參數的提升，更強調高信噪比、低失真、低耗電和高穩定性，研發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品，需要找尋材料、器件和工藝的最佳組合，例如在射頻領域，行業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，逐漸出現的新材料工藝還有GaN、MEMS等。

為了在工藝方面掌握有優勢，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行Fab-lite策略。國內方面，不少企業已開始探索布局Fab-Lite經營模式，向上游不斷延伸，如卓勝微開始自建濾波器產線，思瑞浦開始自建測試中心。在大宗產品領域，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。國內方面，我們發現，卓勝微開始采用12寸65nm RF SOI工藝晶圓生產高性能天線開關芯片，艾為電子的12寸90nm BCD晶圓工藝已經進入全面量產階段。


國產模擬芯片廠商的機會

這幾年，大家都在談“缺芯”，全行業都在加大布局，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，除了車規級MCU以外，模擬芯片也是缺芯重災區。

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能集中，生產高度依賴規模經濟，頭部IDM廠商逐步嘗試加工外包，但產能70%來自臺積電；而模擬芯片的相關工藝更成熟，各區域仍有中小型廠商有“長尾”量產能力。

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

當然，從更長遠的視角來看，國產替代的目標不僅僅是緩解缺芯難題，更重要的，是實現在關鍵技術領域的實質性突破，實現自主可控。

目前，中國的模擬芯片企業的優勢主要集中在以下幾個層面：

第一，有最好的產業背景和新能源汽車賽道這一最大、最有前景的市場空間。

回溯全球半導體產業發展史，不難發現，半導體的產業中心是一個逐漸“東移”的過程。

70年代，日本承接了美國的半導體裝配產業，并在家電產業的助力下實現了半導體產業的迅速擴張，在設備和材料領域達到了全球領先；

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

現在，中國是全球最大的半導體消費市場，龐大的市場驅動投資向中國轉移，本土政策與資本驅動大陸向全球半導體制造中心轉移，中國正在承接半導體產業第三次中心轉移。

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門檻、分散的市場格局、龐大的產品種類，都是國產企業在這一領域實現彎道超車的機會。

2023年半導體市場將回歸正常

全球經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 將繼續增長減速 0.3 至 1.0 個百分點。然而，全球經濟衰退仍有可能發生。彭博調查顯示，美國未來 12 個月出現衰退的可能性為 48%，歐元區為 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至少連續五次季度環比下降。

如果全球經濟不弱于當前預期，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定。與 COVID-19 相關的停工和由此導致的供應鏈中斷將大部分得到解決。

傳統市場驅動智能手機和個人電腦應該會恢復正常增長。汽車和物聯網等新興應用作為市場驅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，半導體行業已接連增長8個季度，出現了有史以來持續時間最長的連續增長。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年來二季度表現中的倒數第三。出現季度營收下滑之前，居家工作和網課等「宅經濟」使需求出現了前所未有的增長。考慮到半導體市場的周期性，我們預計，經過2022年剩余時間以及2023年上半年調整，半導體市場將回歸正常。」