中国是全球最大的模拟芯片市场,中国大陆占全球模拟芯片市场的比重已达36%(IDC数据),但2020年国内模拟芯片自给率仅12%左右,供需之间存在显著缺口。这条产业链的上下游关系可以概括为:上游依赖晶圆代工与封测(成熟制程为主),中游是电源管理与信号链两大设计方向,下游由通信、汽车、工业三大应用领域主导。理解这条链的运转逻辑,也就理解了国产模拟芯片替代的核心机遇与瓶颈。

上游:以成熟制程为主的制造与封测

模拟芯片的产业链上游是晶圆制造与封装测试。与数字芯片追逐先进制程不同,模拟芯片目前主流产品仍大量使用90nm以上的成熟制程(业界仍大量使用0.18um/0.13um,部分工艺使用28nm),因此受先进制程限制的影响相对较小。

这一特点带来两个直接结果:一是模拟芯片公司只需少量投入就能维持稳定的成本结构;二是上游代工的可选择性更广,但国内设计公司对台积电等头部代工厂仍存在较高依赖,晶圆产能的稳定性是产业链上游的关键变量。

中游:电源管理与信号链两大设计方向

产业链中游是模拟芯片设计环节,按技术划分,模拟芯片主要分为电源管理芯片和信号链芯片两大类。其中,电源管理芯片负责对电能进行管理、保护和分配,核心产品包括DC/DC、AC/DC等,占比最大,占模拟芯片比重超过50%;信号链芯片则被称为“现实与虚拟的桥梁”,负责模拟信号与数字信号的转换,核心产品包括放大器、转换器等。

从竞争格局看,2021年全球前十大模拟芯片公司合计市占率为68.3%,其中德州仪器以19%位居第一,ADI以12.7%位居第二。由于模拟芯片品类极多、长尾分布明显,头部厂商难以在所有产品上形成垄断,这为国内设计公司聚焦细分赛道、单点突破提供了空间。目前国内模拟企业起步较晚,产品多集中于中低端,与全球领先企业仍有差距。

下游:通信、汽车、工业主导需求

产业链下游是应用场景。从需求结构看,通信是最大的下游领域(2022年预计占37.7%),其次是汽车(24.7%)和工业(19.5%),三者合计超过八成。从增速看,汽车和通信也是增长最快的两大方向,汽车电子化、电动化与通信基础设施的持续建设,正在拉动模拟芯片需求稳步扩张。

常见问题

模拟芯片和数字芯片的核心区别是什么?

模拟芯片处理连续性的模拟信号(如声音、光电转换后的电信号),强调高信噪比、低失真、低耗电;数字芯片处理离散的0/1数字信号,追求制程缩小与运算速度提升。模拟芯片设计门槛更高,学习曲线长达10-15年,但产品生命周期也长得多,一般可达5年以上。

为什么说模拟芯片的国产替代空间大?

中国市场占全球模拟芯片需求的36%,但2020年国内自给率仅12%左右。在国产替代大潮下,只要模拟芯片自给率能提升至70%,对应就有数倍的成长空间。加之模拟芯片以成熟制程为主,受先进制程限制影响较小,为国产替代提供了相对友好的外部环境。

模拟芯片行业的盈利性为什么强?

模拟芯片产品一旦达到设计目标就不易被淘汰,生命周期长,且采用成熟制程意味着资本开支压力小,只需少量投入即可维持稳定成本结构。数据显示,2021年模拟芯片设计板块平均毛利率约49%,净利率约29%,在电子行业细分板块中位居第一

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