(1)模拟芯片行业简介
模拟芯片主要是指用于处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路;根据功能不同,模拟芯片可细分为电源管理芯片和信号链芯片等。
根据 Statista 统计,2024 年全球模拟芯片行业市场规模为 826.8 亿美元,约占集成电路市场规模的 15%。
与数字芯片相比,模拟芯片拥有设计难度高、工艺类型复杂、细分品类多、下游应用广、生命周期长等特点。
① 模拟芯片设计与工艺协同要求高
模拟芯片的设计主要依赖于物理和电路,设计需要考虑元器件的特性、匹配、噪声、失真等因素,并且制造工艺较为复杂,需要通过特色工艺与设计结合实现定制化需求,会采用 CMOS、Bipolar、DMOS、BiCMOS、BCD 等多种工艺。
② 模拟芯片主要采用成熟工艺节点
与数字芯片追求工艺节点持续微缩不同,模拟芯片的核心性能指标在于低失真、高信噪比及高可靠性与稳定性等,而非仅运算速度。因此,模拟芯片的工艺节点主要分布于 180nm-55nm,仅少量采用 40nm/28nm 工艺。同时,模拟芯片制造对设备要求相对较低,无需依赖成本高昂且受出口管制的高端光刻机等设备。这一特性为中国模拟芯片行业创造了相对有利的发展条件,其技术提升更依赖企业自身的研发能力与经验积累,受外部因素的制约较小。
③ 模拟芯片细分品类多、应用领域广
模拟芯片更加注重满足现实世界的物理需求以及特殊功能的实现,其应用领域较广,下游市场对于模拟芯片品类的需求多样化,扩充产品品类、完善产品体系是模拟芯片企业保持行业竞争地位的重要方式。以行业龙头厂商德州仪器(2023 年全球模拟芯片行业市占率为 19%)为例,其通过广泛的产品组合及终端市场应用构筑公司竞争护城河:一是产品线丰富,包括 17 个产品类别,覆盖器件近 14 万种;二是产品下游应用广泛,应用于工业自动化、汽车电子及消费电子等多个领域。
④ 模拟芯片生命周期长、客户粘性强
相较于数字芯片,模拟芯片的认证流程更为复杂且周期漫长,其迭代速度受摩尔定律影响较小,因而达标产品的生命周期通常更长。以汽车应用为例,车规级芯片需在极端温度、震动、湿度及电磁干扰等恶劣条件下确保高稳定性和安全性,其认证周期长达 18 至 24 个月,从研发到量产的全流程更可长达 3 至 5 年。较长的认证周期导致下游客户更换供应商时,必须重新进行全套验证,转换成本较高,也使得单颗达标芯片的市场生命周期得以大幅延长。
(2)全球模拟芯片市场规模
根据 Statista 统计,2024 年全球模拟芯片行业市场规模为 826.8 亿美元,同比增长 7.00%,预计 2028 年全球模拟芯片行业市场规模将达 1,160.4 亿美元,2024-2028 年均复合增长率为 8.84%。
(3)中国模拟芯片市场规模
根据 Statista 统计,2024 年中国模拟芯片行业市场规模为 1,986.4 亿元,同比增长 5.73%,预计 2028 年中国模拟芯片行业市场规模将达 2,587.7 亿元,2024-2028 年均复合增长率为 6.83%。中国在 5G、工业自动化及汽车智能化等领域的快速推进,持续释放对高性能模拟芯片的需求。
中国已成为全球最大的模拟芯片消费市场,但是自给率仍然较低。根据智研咨询统计,中国模拟芯片自给率从2019年的 9%提升至 2024 年的 16%左右,国产替代空间巨大。