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国内模拟IC行业面临的机会和风险2021-10-17


  根据WSTS的统计,全球模拟IC市场规模在2020年为556.58亿美元,占整个半导体行业市场的13%左右。另根据IC Insights发布的报告,模拟IC市场在2019年下跌了8%后,2020年取得3%的小幅增长,且预计在2021年会增长25%,达到719亿美元。同时,单位出货量也会增加20%。由于供应紧张,模拟IC的价格一反此前每年都下降的趋势,在今年开始出现上涨。

  在我国,模拟器件约占到集成电路的10%以上。得益于下游终端应用市场的庞大需求,模拟IC市场随着通信、汽车、消费电子等行业的发展而扩大,模拟IC的市场规模从2016年的约199亿美元,增长到2020年的将近235亿美元,预计2021年有望达到287亿美元。

  虽然国内模拟IC行业市场很大,但有一点也值得我们关注,那就是由于模拟IC应用范围广,每个产品类别的出货量都不大的特点,导致了这个行业的寡头竞争态势。由于受到技术工艺,人才培养等限制,很多厂商难以进入模拟IC行业。

  从全球模拟IC的Top10排名可以看出,从2011年开始到2020年,前5的排名几乎没有什么变化,十年来,TIADI、ST、英飞凌一直都稳定在前5中。而且前5厂商所占的市场份额从41.1%增长到了48%,接近半壁江山了。前10大厂商合计占了62%的市场。

  在这十大模拟IC公司中,TI覆盖的领域最广,它有12.5万种模拟芯片产品,而且每年还会新增3000到4000种。它在电源管理和运算放大器这两个领域都处于龙头地位,下游应用集中在工业和汽车电子市场。

  ADI以运算放大器起家,是数据转换器的龙头,在运放、电源管理市场份额靠前。它也有4万多款模拟芯片产品。目前专注于工业和通信市场。

  英飞凌是汽车电子的头部供应商,在电源管理和功率半导体种排名靠前;Skyworks则是一家专注于射频领域的模拟厂家,主要客户为苹果等消费电子厂商,以及通信设备厂商。

  国内的模拟芯片企业相对来说就要逊色不少,就芯片种类来说,排名靠前的圣邦股份,根据其2021年的半年报,目前是25大类3500余款产品在售,其中今年上半年新增了200多款。

  从营收来看,TI有109亿美元,ADI也有51亿美元,第十名的瑞萨也有9亿美元,国内最高的韦尔股份是198亿元,其他基本都在1亿美元以下。

  国内模拟IC市场主要被TI、NXP、英飞凌、Skyworks和ST等国际模拟IC企业占据,这5大厂商占了35%的国内模拟IC市场份额。

  唯一可比的是市值,目前国内模拟IC企业的市值都不低,韦尔已经超过2000亿元,大部分都超过了100亿元市值。

  在模拟IC行业,存在两种商业模式,一种是垂直整合的IDM模式,例如华微电子、士兰微、台基半导体、捷捷微电子、安世半导体等等。

  这种模式,体现了规模经济性,因为IDM厂商具备核心技术优势,能够对各环节进行整合优化,来缩短产品开发时间,但投资规模相对较大。

  其实我们可以发现,全球前十大模拟IC企业几乎都是IDM模式,虽然,他们现在也有一部分产品是找晶圆代工厂在制造,但大部分的产品是自己制造的。

  其次是专业分工模式(Fabless),模拟器件的设计、制造、封测分别由专门的企业来完成。例如器件设计企业卓胜微、圣邦微电子、思瑞浦;制造企业中芯国际、台积电、华虹宏力;封测企业长电科技、通富微电等等。

  这种分工模式下, 设计厂商可以将资金和研发精力专注于新技术和新产品的开发,还可以降低大规模的固定资产投资,但是无法做到产品设计与生产工艺的协同优化;对于代工企业来说,无需顾虑产品决策风险,但是维持生产线的正常运作需要较高的费用,并且需要持续投入来提高工艺水平。

  根据IC Insights最近的报告,可以看出在2020年,总部在不同地区的半导体厂商销售额情况。从这个表格中,我们可以看到,总部位于中国的半导体公司的销售额仅占全球IC市场份额的5%,由此可知,发展中国半导体产业任重道远。

  从这个表也可以看到国内的半导体厂商主要以Fabless模式为主,IDM模式的厂商不多。

  《电子发烧友网》历时三个月对模拟IC企业做了一个调研。在研发投入方面,根据我们的调查,21%企业的研发投入占销售收入比重是10%~15%;20%的企业研发投入在5%~10%。通过我们查阅了一下上市的模拟IC企业年报,平均来看,我国模拟IC企业研发投入占营收收入的10%左右,Fabless的企业研发投入相对会高一些,总共调查了13家,超过20%研发投入的仅有思瑞浦和芯海科技两家。

  从投融资方面的调查结果来看,42%的模拟IC企业未来有融资计划,有52%的模拟IC企业未来并没有投融资的计划。

  这里有两类,一类是比较着急融资上市的,一类是不着急融资上市的。一般来说接受了天使轮,走上融资之路后,资本就会让企业加快融资上市步伐;而如果自己有一定核心技术,市场销售量还不错,能够养活自己,甚至还有盈利的企业对融资需求就没那么强烈。

  根据我们对我国模拟IC企业投融资情况的统计,可以发现,总体来看,我国模拟IC行业的投资情况有上升态势。

  分轮次来看,接受调研的企业有18%的企业处于天使轮投资,8%处于A轮、6%处于B轮,C轮和D轮的企业不多。可见我国大部分模拟IC企业还处于融资的早期阶段。

  谈到芯片,“缺货”是今天逃不开的一个话题。那么缺货多国内模拟IC企业有什么影响呢?超过六成的模拟IC企业认为,缺货促进了模拟IC企业的替代进程。

  也有21%的企业认为缺货让国内模拟IC企业更加艰难了,因为产能得不到保证。

  也有12%的模拟IC企业感叹,虽然缺货让公司的订单增加了,但交不了货也很苦恼。

  对于我国模拟IC行业3-5年的发展趋势,我们向模拟IC企业发起了调研。通过调研发现,32%的企业认为是产品集成化、模组化;27%的企业认为是国产器件采用量增速加快;21%的企业还认为是行业会有更多的进入者。20%的企业认为企业并购的频次会增多。

  纵观国内发展可以发现,近年来,我国模拟IC行业发展迅速,企业数量蓬勃上涨。那是什么原因在推动国内模拟IC行业的发展呢?

  通过调研发现,25.6%的企业认为助推力是政策支持;23.1%的企业认为近年来本土企业技术水平的发展;16%的企业认为是消费电子产品的升级和发展。

  可见大部分的企业都认为是在政策扶持、技术发展和市场需求的推动下,模拟IC企业得到了迅速发展。

  对于模拟IC国产化最大的困难,在调研中, 32%的企业认为是缺乏设计经验,摸索期长;30%的企业认为是人才短缺,研发实力薄弱;17%的企业认为是投入大,企业资金匮乏。

  对于国内IC企业以前常常抱怨的产品市场推广困难等声音,现在已经比较少听到了。

  首先来看一看未来3到5年,我国模拟IC行业发展的市场机遇。根据我们的调查,新能源汽车及互联网汽车的市场占有率逐渐提高、物联网应用的扩大、人工智能的发展,以及5G带来的通信设备和消费电子产品的更新换代,将是国内模拟IC行业发展的最大机遇。

  从机会来看,首先是国产替代的加速,我们前面有提到,模拟IC行业的市场规模在国内是超过千亿人民币市场规模的,而且大部分的市场都被国际大厂所占据,但目前国产替代的进程在加速,留给国内模拟IC厂商的发展空间巨大。只要技术足够好,质量能获得市场认可,起量并不是什么大问题。

  第二是国家和资本的大力支持,推出科创板之后,科技公司有了更加多的筹资渠道,资本也更愿意支持半导体创业公司。

  第三是工程师红利开始释放,多年来培养了大量的工业毕业生,以及很多在国际半导体公司待过的工程师开始出来创业和寻找新的就业机会。

  当然,看到机会的同时,我们也要看到风险,有58%企业认为是资金投入大、研发周期长,而终端应用市场变化较快。还有一个就是人才培养难度大,成本高。听说不少模拟IC企业已经开启了海外挖人模式,国内的高端一点的IC人才已经不够他们挖了。而且据说海外挖人的成本比国内还低。

  不论是国际的贸易环境,还是芯片缺货潮的影响,抑或是新兴市场的需求和资本市场,对国内模拟IC企业来说,是一个千载难逢的机遇。如今的国内模拟IC产品只要性能足够好,产量和质量能有保证,系统厂商都愿意去尝试。可以说,如今是国内模拟IC企业发展最好的时代。天时地利人和,国内模拟IC企业基本都占了,希望不要辜负这千载难逢的好机遇。

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  T164采用先进的硅栅极CMOS技术。具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗。它还具有可比低功率肖特基器件的速度。该8位移位寄存器具有门控串行输入和CLEAR。每个寄存器位为一个D类主/从触发器。输入A& B允许对涌入数据的全面控制。在一个或两个输入上的一个低电平将禁止新数据的进入且将第一个触发器在下一个时钟脉冲时重置至低电平。在一个输入的高电平使能其他输入,将决定第一个触发器的状态。串行输入的数据在时钟为高电平或低电平时将被改变,但是仅有满足设置和保持时间要求的信息进入。在正向电压在时钟脉冲转换期间,数据串行转移入和移出8位寄存器。清零与时钟无关,通过清零输入的低电平实现.74HCT逻辑系列的功能和引脚分配与标准74LS MM.7HCT器件专用于TTL和NMOS组件与标准CMOS器件之间的接口。另外,这些器件也是LS-TTL器件的插件替换件,而且可用于降低现有设计的功耗。 特 典型传播延迟:20 ns 低静态电流:40μA,最大值(74HCT系列) 低输入电流:1μA,最大值 10 LS-TTL负载的高扇出 兼容TTL输入 应用 此产品是一般用途,适用于许多不...

  595高速移位寄存器采用先进的硅栅极CMOS技术。此器件具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。它包含一个8位串进并移位寄存器,可以馈入8位D型存储寄存器。该存储寄存器具有8个3态输出。移位寄存器和存储寄存器都提供独立的时钟。移位寄存器具有直接覆盖清零,串行输入和串行输出(标准)引脚,以用于级联。移位寄存器和存储寄存器都使用正边沿触发时钟。如果两个时钟连接在一起,则移位寄存器状态始终比存储寄存器提前一个时钟脉冲.74HC逻辑系列在速度,功能和引脚输出上与标准74LS逻辑系列兼容。所有输入通过钳位至V CC 和接地的内部二极管加以保护,以免因静电放电而受损。 特性 低静态电流最大值(最大值) / ul

  带存储功能的8位串进并出移位寄存器 宽工作电压范围2V-6V 可级联 移位寄存器具有直接清零引脚 保证移位频率:DC到30MHz 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用程序。 电路图、引脚图和封装图...

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  输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用法,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  573高速八路D型锁存器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线路接口。当LATCH ENABLE(LE)输入为高电平时,Q输出端将要遵照D输入端。当LATCH ENABLE变为低电平时,D输入端的数据将保留在输出端,直到LATCH ENABLE再次返回高电平。当高逻辑电平应用于输出控制OC输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么74HC逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 。信号,也不管存储元件的状态如何。和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:18 ns 宽工作电压范围2至6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电流:80μA,最大值(74HC系列) 兼容总线导向系统 输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用途,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  T74利用先进的硅栅极CMOS技术实现了与LS-TTL等效部件相似的操作速度。它具有标准CMOS集成电路的高抗噪能力和低功耗特点,可以驱动10个LS-TTL负载。该触发器具有独立的数据,预设,清零和时钟输入以及Q和Q#输出。数据输入上的逻辑电平在时钟脉冲正向转换期间被传输到输出。预设和清零与时钟无关,通过适当输入端的低电平实现.74HCT逻辑系列在速度,功能和引脚排列上与标准74LS逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC...

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  574高速八通道D型触发器采用先进的硅栅极P井CMOS技术。它们具有标准CMOS集成电路的高抗扰度和低功耗特点,可以驱动15个LS-TTL负载。由于具有大输出驱动能力和3态功能,这些器件非常适合与总线组织系统中的总线线路接口。在这里(CK)输入的正向转换过程中,D输入端的数据(符合设置和保持时间的要求)被传输到Q输出端。当高逻辑电平应用于OUTPUT CONTROL(输出控制)输入端时,所有输出端进入高阻抗状态,不管其他输入端存在什么信号,也不管74储逻辑系列兼容。保护所有输入端,以免因内部二极管钳位至V CC 和地线的静电放电而受到损坏。 特性 典型传播延迟:20 ns 宽工作电压范围2-6V 低输入电流:1μA,最大值 低静态电流:80μA,最大值 兼容总线导向系统 输出驱动能力:15 LS-TTL负载 应用 此产品是一般用法,适用于许多不同的应用。 电路图、引脚图和封装图...

  线性稳压器是单片集成电路,设计用作固定电压调节器,适用于各种应用,包括本地,卡上调节。这些稳压器采用内部限流,热关断和安全区域补偿。通过充分的散热,它们可以提供超过1.0 A的输出电流。虽然主要设计为固定电压调节器,但这些器件可以与外部元件一起使用,以获得可调电压和电流。 特性 输出电流超过1.0 A 无需外部元件 内部热过载保护 内部短路电流限制 输出晶体管安全区域补偿 输出电压提供1.5%,2%和4%容差 无铅封装可用 应用 可用于Surface Mount D 2 PAK和Standard 3 -Lead Transistor Packages 电路图、引脚图和封装图...

  MC33160 线系列是一种线性稳压器和监控电路,包含许多基于微处理器的系统所需的监控功能。它专为设备和工业应用而设计,为设计人员提供了经济高效的解决方案,只需极少的外部组件。这些集成电路具有5.0 V / 100 mA稳压器,具有短路电流限制,固定输出2.6 V带隙基准,低电压复位比较器,带可编程迟滞的电源警告比较器,以及非专用比较器,非常适合微处理器线路同步。 其他功能包括用于低待机电流的芯片禁用输入和用于过温保护的内部热关断。 这些线引脚双列直插式热片封装,可提高导热性。 特性 5.0 V稳压器输出电流超过100 mA 内部短路电流限制 固定2.6 V参考 低压复位比较器 具有可编程迟滞的电源警告比较器 未提交的比较器 低待机当前 内部热关断保护 加热标签电源包 无铅封装可用 电路图、引脚图和封装图...

  530双路降压DC-DC转换器是一款单片集成电路,专用于下游电压轨的汽车驾驶员信息系统。两个通道均可在0.9 V至3.3 V范围内进行外部调节,并可提供高达1600 mA的电流。转换器的工作频率为2.1 MHz,高于敏感的AM频段,并且相位差180°,以减少轨道上的大量电流需求。同步整流提高了系统效率。 NCV896530提供汽车电源系统的其他功能,如集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.1 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCV896530采用节省空间的3 x 3 mm 10引脚DFN封装。 特性 优势 同步整改 效率更高 2.1 MHz开关频率 电感更小,没有AM频段发射 热限制和短路保护 故障保护 2输出为180°异相 降低输入纹波 内部MOSFET 降低成本和解决方案规模 应用 音频 资讯娱乐t 仪器 电路图、引脚图和封装图...

  NCP1532 降压转换器 DC-DC 双通道 低Iq 高效率 2.25 MHz 1.6 A.

  2双级降压DCDC转换器是一款单片集成电路,专用于为采用1节锂离子电池或3节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用提供新型多媒体设计的核心和I / O电压。两个通道均可在0.9V至3.3V之间进行外部调节,每个通道可提供高达1.6A的电流,最大电流为1.0A。转换器以2.25MHz的开关频率运行,通过允许使用小电感(低至1uH)和电容器并以180度异相工作来减小元件尺寸,从而减少电池的大量电流需求。自动切换PWM / PFM模式和同步整流可提高系统效率。该器件还可以工作在固定频率PWM模式,适用于需要低纹波和良好负载瞬变的低噪声应用。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。该器件还可以与2.25 MHz范围内的外部时钟信号同步。 NCP1532采用节省空间的超薄型3x3 x 0.55 mm 10引脚uDFN封装。 特性 优势 97%效率,50uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 2.25MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容 模式引脚操作:仅在轻载或PWM模式下自动切换PWM / PFM模式 允许用户在轻载或低噪声和纹波性能之间选择低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 复位输出引脚...

  2B降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,针对便携式应用进行了优化,采用单节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电。该器件采用0.9 V至3.3 V的可调输出电压,可提供高达600 mA的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部部件数量。该器件还内置3 MHz(标称)振荡器,通过允许更小的电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1522B采用节省空间的薄型TSOP5和UDFN6封装。 特性 优势 94%效率,50 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池寿命和播放时间 3.0 MHz开关频率 允许使用更小的电感(低至1uH)和电容 轻负载条件下PWM和PFM模式之间的自动切换 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.3V 应用 终端产品 电源f或应用处理器 核心电压低的处理器电源 智能手机手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 数码相机和摄像机 电路图、引脚图和封装图...

  NCP1529 降压转换器 DC-DC 高效率 可调节输出电压 低纹波 1.7 MHz 1 A.

  9降压型DC-DC转换器是一款单片集成电路,适用于由一节锂离子电池或三节碱性/镍镉/镍氢电池供电的便携式应用。该器件可在外部可调范围为0.9 V至3.9 V或固定为1.2 V或1.35 V的输出范围内提供高达1.0 A的电流。它使用同步整流来提高效率并减少外部元件数量。该器件还内置1.7 MHz(标称)振荡器,通过允许使用小型电感器和电容器来减小元件尺寸。自动切换PWM / PFM模式可提高系统效率。 其他功能包括集成软启动,逐周期电流限制和热关断保护。 NCP1529采用节省空间的扁平2x2x0.5 mm UDFN6封装和TSOP-5封装。 特性 优势 96%效率,28 uA静态电流,0.3 uA关断电流 延长电池续航时间和播放时间 1.7 MHz开关频率 允许使用更小的电感和电容器 在轻负载条件下自动切换PWM和PFM模式 轻载时的低功耗 可调输出电压0.9V至3.9V 即使在PFM模式下,同类最佳低纹波 应用 终端产品 电池供电应用电源管理 核心电压低的处理器电源 USB供电设备 低压直流电源电源管理 手机,智能手机和掌上电脑 MP3播放器和便携式音频系统 电路图、引脚图和封装图...

  系列降压开关稳压器是单片集成电路,非常适合简单方便地设计降压型开关稳压器(降压转换器)。该系列的所有电路均能够以极佳的线 A负载。这些器件提供3.3 V,5.0 V,12 V,15 V的固定输出电压和可调输出版本。 此降压开关稳压器旨在最大限度地减少外部元件的数量,从而简化电源设计。标准系列电感器针对LM2575进行了优化,由多家不同的电感器制造商提供。 由于LM2575转换器是一种开关电源,与传统的三端线性稳压器相比,其效率要高得多,特别是在输入电压较高的情况下。在许多情况下,LM2575稳压器消耗的功率非常低,不需要散热器,也不会大幅降低其尺寸。 LM2575的特性包括在指定的输入电压和输出负载条件下保证4%的输出电压容差,以及振荡器频率的+/- 10%(0C至125C的+/- 2%)。包括外部关断,具有80 uA典型待机电流。输出开关包括逐周期电流限制,以及在故障条件下进行全保护的热关断。 特性 3.3 V,5.0 V,12 V ,15 V和可调输出版本 可调版本输出电压范围为1.23 V至37 V +/- 4%最大线 A输出电流 宽输入电压范围:4.75 V至40 V 仅需要4个外部元件 ...



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