模拟芯片产业链的分工逻辑是:上游由晶圆代工厂提供90nm以上成熟制程的特色工艺产能,中游由芯片设计公司或IDM完成电路设计与产品定义,下游则对接通信、汽车、工业、消费电子等终端需求。其中汽车与通信是当前模拟芯片占比最大、增长较快的两大应用领域。模拟芯片主流产品仍以成熟制程为主,这一制程特征使其供给节奏与先进制程芯片存在明显差异。
上游:成熟制程与特色工艺
模拟芯片对制程先进性的依赖度低于数字芯片。资料显示,模拟芯片目前业界仍大量使用0.18um/0.13um,部分工艺使用28nm,主流产品集中在90nm以上的成熟制程,因此基本不受先进制程相关出口管制的影响。
从制造环节看,模拟芯片多依托晶圆代工的特色工艺平台,而非追逐最先进节点。模拟芯片的改进更多体现在电路速度、分辨率等参数上,强调高信噪比、低失真、低耗电,产品一旦达到设计目标就不易被淘汰,生命周期一般可达5年以上,部分产品线甚至更长。这种“长生命周期+成熟制程”的组合,使上游晶圆产能的稳定性对模拟芯片供给尤为关键。
中游:设计与IDM并行
模拟芯片产业链的中游包含两类主体:一类是采用IDM模式的厂商,另一类是专注设计的芯片设计公司。由于模拟芯片设计门槛高、平均学习曲线长达10-15年,且非理想效应较多,需要扎实的多学科基础和丰富经验,因此中游环节的核心壁垒在于设计经验与产品料号的积累。
模拟芯片品类广泛、料号众多,呈明显长尾分布。以全球头部厂商为例,德州仪器和亚德诺的产品型号分别超过12.8万个和6.7万个,2022年一季度营收中有80%来源于收入占比不超过0.1%的产品。这种结构意味着单一产品的需求波动几乎不影响公司整体收入,也使模拟芯片行业的周期性弱于半导体行业整体。
下游:汽车与通信需求主导
在下游应用方面,通信和汽车的规模占比最大,也是当前需求增长较快的两大领域。从2018年至2022年的数据看,通信占比约在36%至38%之间,汽车占比约在22%至25%之间,工业约20%,消费电子约11%,计算机约7%。
汽车领域的需求增长尤为突出。2022年全球专用模拟芯片各下游应用中,汽车增速为17%,通信为14%,工业及其他、计算机、消费均为9%。汽车电动化与智能化对电源管理、信号链等模拟芯片的用量形成持续拉动,而工业与消费电子则更多体现为成熟产品的稳定替换需求。
常见问题
模拟芯片为什么多采用成熟制程而非先进制程?
模拟芯片处理的是连续信号,技术难点在于非理想效应和多学科设计经验,而非晶体管尺寸的缩小。资料显示,模拟芯片目前业界仍大量使用0.18um/0.13um,部分工艺使用28nm,主流产品集中在90nm以上,产品生命周期一般可达5年以上,因此不需要追逐最先进节点。
汽车工业需求如何影响模拟芯片产业链?
汽车是模拟芯片下游占比第二大的应用领域,2018年至2022年占比约在22%至25%之间,且2022年专用模拟芯片中汽车领域增速为17%,在各下游应用中最高。汽车对电源管理、信号链等产品的需求,会通过设计公司的产品定义传导至上游晶圆代工的成熟制程产能安排。
模拟芯片行业的周期性为什么相对较弱?
模拟芯片品类广泛、料号众多且呈长尾分布,单款产品的需求波动几乎不影响公司整体收入。资料显示,德州仪器和亚德诺的产品型号分别超过12.8万个和6.7万个,2022年一季度营收中有80%来源于收入占比不超过0.1%的产品,因此行业波动小于半导体行业整体。