（電子發(fā)燒友網(wǎng) 文/程文智）相信工科的同學(xué)們?cè)趯I(yè)基礎(chǔ)課時(shí)都經(jīng)歷過《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》和《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》這兩門課程的“摧殘”，小編在學(xué)這兩門課的時(shí)候反正學(xué)得云里霧里，雖然考試分?jǐn)?shù)還過得去，但老實(shí)說，當(dāng)時(shí)就是記住了一些概念、名詞和公式而已。

如今接觸半導(dǎo)體行業(yè)多年，終于搞明白了一點(diǎn)，半導(dǎo)體分為分立器件和集成電路（IC）兩類。集成電路通常又可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類別。目前來看，模擬集成電路市場(chǎng)大概占整個(gè)集成電路市場(chǎng)的15%左右的份額，數(shù)字集成電路市場(chǎng)則占了85%左右的份額。

模擬芯片包括哪些產(chǎn)品？

數(shù)字集成電路比較好理解一點(diǎn)，就是對(duì)數(shù)字信號(hào)（0和1）進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的集成電路，其基本組成單位是邏輯門電路，包括了存儲(chǔ)器（DRAM、Flash等）、邏輯電路（PLD、FPGA、CPLD，顯示驅(qū)動(dòng)器等）、微處理器（MCU、MPU、DSP、CPU等）。

模擬集成電路則主要指那些由電阻、電容和晶體管等組成的模擬電路，以及將多個(gè)模擬電路集成在一起用來處理連續(xù)函數(shù)形式的模擬信號(hào)（比如聲音、光線、溫度等等）的集成電路，一般包括接口、能源管理、信號(hào)轉(zhuǎn)換等通用模擬電路，以及特殊應(yīng)用的模擬電路。

而模擬芯片主要包括電源管理芯片和信號(hào)鏈芯片。電源管理芯片的主要功能是在電子設(shè)備系統(tǒng)中負(fù)責(zé)對(duì)電能的變換、分配、檢測(cè)，以及其他電能管理，主要包括AC-DC轉(zhuǎn)換器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、LDO等。信號(hào)鏈芯片是一個(gè)系統(tǒng)中信號(hào)從輸入到輸出的路徑中使用的芯片，包括信號(hào)的采集、放大、傳輸和處理等功能。

圖1：電源管理與信號(hào)鏈芯片。（圖片來源：TI官網(wǎng)）

由于所有的電子系統(tǒng)基本都需要供電，因此電源管理芯片在模擬芯片中所占的比重更大，比例約為53%；信號(hào)鏈芯片市場(chǎng)占比約為47%。從圖2中可以看到，信號(hào)鏈芯片又分為模擬ASSP（非電源類）、放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、接口，以及比較器等幾類。

圖2：模擬芯片市場(chǎng)分布情況。(數(shù)據(jù)來源：IDC)

模擬芯片市場(chǎng)格局

根據(jù)今年4月更新的 IC Insights報(bào)告，2019年最大的10個(gè)模擬供應(yīng)商分別為德州儀器（TI）、ADI、英飛凌、ST、Skyworks、恩智浦、美信、安森美、Microchip和瑞薩。這個(gè)排名與2018年相比，僅僅是ST與Skyworks對(duì)調(diào)了下位置，其他廠商的排名基本沒變。由此可見，全球模擬芯片龍頭廠商地位基本固定，模擬芯片市場(chǎng)呈現(xiàn)寡頭競(jìng)爭(zhēng)的格局。

圖3：2019年最大的10個(gè)模擬供應(yīng)商。（數(shù)據(jù)來源：IC Insights）

根據(jù)這份排名，2019年，前10大模擬芯片廠商的銷售額合計(jì)達(dá)到了342億美元，占552億模擬芯片市場(chǎng)的62%，比2018年的60%提高了兩個(gè)百分點(diǎn)。

TI憑借著102億美元的銷售額，占了模擬芯片市場(chǎng)19%的份額，牢牢占據(jù)著第一的位置；排名第二的ADI，占了全球模擬芯片市場(chǎng)份額的10%。今年，ADI還宣布收購(gòu)排名第七的美信，更加強(qiáng)化了其第二的位置。未來有望挑戰(zhàn)TI的龍頭地位。

總的來說，模擬芯片的產(chǎn)品種類非常復(fù)雜，使用領(lǐng)域非常廣泛，需求分散，它可以用于消費(fèi)類電子、工業(yè)醫(yī)療、汽車電子、通信、航空航天等領(lǐng)域。并且由于下游的需求范圍廣，往往需要根據(jù)下游不同的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行定制，定制芯片功效的發(fā)揮又與芯片的制造工藝息息相關(guān)。

一般來說，在模擬芯片行業(yè)內(nèi)，由于產(chǎn)品種類繁多，不同廠商間產(chǎn)品重疊度低，主要呈現(xiàn)的是弱競(jìng)爭(zhēng)形態(tài)。

根據(jù)IC Insights的預(yù)測(cè)，模擬芯片有望在未來五年內(nèi)，繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到7.4%，要超過IC整體市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率6.8%。預(yù)計(jì)到2023年，全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將超過800億美元。增長(zhǎng)動(dòng)力主要來自電源管理IC、專用模擬芯片和信號(hào)轉(zhuǎn)換器組件等，主要是受5G通信、工控、汽車電子等市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)。

國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)格局

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模2273億元，國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)主要被TI、恩智浦、英飛凌、Skyworks、ST等國(guó)際模擬芯片巨頭占領(lǐng)，其中TI以13%的市占率位列第一。這五大國(guó)際巨頭共占領(lǐng)了35%的國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)份額。

國(guó)內(nèi)模擬芯片企業(yè)起步晚，工藝相對(duì)落后，在技術(shù)和規(guī)模上都與國(guó)際巨頭由較大的差距。但近年來，隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)模擬芯片企業(yè)也開始了快速成長(zhǎng)之路，逐漸縮小了與國(guó)際巨頭先進(jìn)水平的差距。

加上，國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)空間大，但自給率低，給了國(guó)內(nèi)模擬芯片企業(yè)廣闊的發(fā)展空間。2018年國(guó)內(nèi)模擬芯片市場(chǎng)銷售額是2273.4億元，占全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模的50%以上。同時(shí)，受中美貿(mào)易摩擦影響，以華為，海康威視為首的國(guó)內(nèi)終端廠商“去美化”進(jìn)程加速，國(guó)內(nèi)模擬芯片廠商將直接受益。

經(jīng)過多年的發(fā)展和技術(shù)積累，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一批模擬芯片廠商在迅速崛起，比如韋爾股份、矽力杰、昂寶、圣邦股份、富滿電子、士蘭微、晶豐明源、艾為電子、芯朋微、思瑞浦、瑞芯微等，公司的知名度和市場(chǎng)認(rèn)可度在不斷提升。

國(guó)內(nèi)模擬芯片企業(yè)

圣邦股份
圣邦股份是一家專注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路芯片設(shè)計(jì)于銷售的企業(yè)，產(chǎn)品覆蓋信號(hào)鏈與電源管理兩大領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、手機(jī)通信、工業(yè)控制、醫(yī)療器械和汽車電子等領(lǐng)域。在收購(gòu)鈺泰半導(dǎo)體與上海萍生微電子后，更加穩(wěn)固了其模擬芯片頭部企業(yè)地位。2019年，該公司電源管理類產(chǎn)品收入占比69.47%，信號(hào)鏈類產(chǎn)品收入占比30.53%。

根據(jù)其2019年年報(bào)，2019年該公司研發(fā)費(fèi)用投入1.3億元，較去年同期增加41.71%，占公司營(yíng)業(yè)收入的16.57%。研發(fā)人員達(dá)到263人，占公司員工總數(shù)的65.91%，完成了300余款新產(chǎn)品的研發(fā)，涵蓋信號(hào)鏈及電源管理兩大產(chǎn)品領(lǐng)域。其中，信號(hào)鏈產(chǎn)品包括高性能運(yùn)算放大器、高壓比較器、高保真音頻驅(qū)動(dòng)器、高速模擬開關(guān)及接口電路等；電源管理產(chǎn)品則涵蓋AMOLED顯示電源芯片、微功耗LDO、高效低功耗DC/DC轉(zhuǎn)換器、7A大電流升壓轉(zhuǎn)換器、鋰電池充電及保護(hù)管理芯片、OVP、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片以及負(fù)載開關(guān)等多系列產(chǎn)品。

在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，該公司在2019年新申請(qǐng)技術(shù)專利115件（其中發(fā)明專利111件），申請(qǐng)數(shù)量較2018年同期增長(zhǎng)兩倍以上。同時(shí)，新增國(guó)內(nèi)授權(quán)發(fā)明專利8件，新增國(guó)內(nèi)授權(quán)實(shí)用新型專利1件，新增11件集成電路布圖設(shè)計(jì)登記證書，新增國(guó)內(nèi)注冊(cè)商標(biāo)6件。

韋爾股份
目前，韋爾股份半導(dǎo)體產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)業(yè)務(wù)主要分為兩大業(yè)務(wù)體系，分別是圖像傳感器產(chǎn)品和其他半導(dǎo)體器件產(chǎn)品。公司圖像傳感器產(chǎn)品由豪威科技和思比科運(yùn)營(yíng)，其中最主要的產(chǎn)品為 CMOS 圖像傳感器芯片，占公司 2019 年度營(yíng)業(yè)收入的比例達(dá)71.74%。

其他半導(dǎo)體器件產(chǎn)品主要包括分立器件（包括 TVS、MOSFET、肖特基二極管等）、電源管理 IC（Charger、LDO、Switch、DC-DC、LED 背光驅(qū)動(dòng)等）、射頻器件及 IC、衛(wèi)星直播芯片、MEMS 麥克風(fēng)傳感器等產(chǎn)品線，已經(jīng)與國(guó)內(nèi)知名手機(jī)品牌供應(yīng)鏈進(jìn)行合作。在中美貿(mào)易摩擦不斷的背景下，公司抓住國(guó)產(chǎn)替代加速的機(jī)會(huì)，在其他半導(dǎo)體器件產(chǎn)品領(lǐng)域客戶發(fā)展上也有著明顯突破。

2019 年度，公司半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)研發(fā)投入金額高達(dá) 16.94 億元，占半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)銷售收入比例達(dá) 14.92%。公司在穩(wěn)步提升原有產(chǎn)品類型的研發(fā)投入基礎(chǔ)上，持續(xù)加大在北京豪威及思比科專注設(shè)計(jì)研發(fā)的 CMOS 圖像傳感器芯片領(lǐng)域的研發(fā)投入。截至報(bào)告期末，公司已擁有專利 3,957項(xiàng)，其中發(fā)明專利 3,826 項(xiàng)，實(shí)用新型 131 項(xiàng)；集成電路布圖設(shè)計(jì)權(quán) 95 項(xiàng)；軟件著作權(quán) 88 項(xiàng)。

在其他半導(dǎo)體方面，該公司近年來也在不斷投資豐富其自研產(chǎn)品類型，通過公司內(nèi)部研發(fā)產(chǎn)品線的整合與協(xié)助，持續(xù)加大了在射頻級(jí)微傳感器領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)投入，在 RFSwitch、Tuner、LNA 等產(chǎn)品領(lǐng)域研發(fā)出了具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的成果。

富滿電子
富滿電子目前的主營(yíng)業(yè)務(wù)為高性能模擬及數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)研發(fā)、封裝、測(cè)試和銷售。主要產(chǎn)品包括電源管理、LED控制及驅(qū)動(dòng)、MOSFET、MCU、非易失性存儲(chǔ)器、RFID、射頻前端以及各類ASIC等芯片，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于個(gè)人、家庭、汽車等各類終端電子產(chǎn)品之中。
據(jù)其2019年年報(bào)顯示，該公司2019年實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入6億元，同比增長(zhǎng)20.44%；歸屬于上市公司股東凈利潤(rùn)3685萬(wàn)元，同比下降31.99%。其電源管理類產(chǎn)品的毛利率為26.15%；LED燈與LED控制及驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品的毛利率為22.22%；MOSFET類產(chǎn)品的毛利率為15.17%。

2019年公司引進(jìn)高端技術(shù)人才，增強(qiáng)研發(fā)實(shí)力，投入人力進(jìn)行新興熱點(diǎn)技術(shù)與高精尖技術(shù)的研發(fā)，布局未來高速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，在2019年，該公司已經(jīng)成功研發(fā)無線充電、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制器、MCU、非易失性存儲(chǔ)器等芯片。截止到2019年底，公司已獲得97項(xiàng)專利技術(shù)，其中發(fā)明專利27項(xiàng)、實(shí)用新型專利69項(xiàng)、外觀專利1項(xiàng)；集成電路布圖設(shè)計(jì)登記128項(xiàng)；軟件著作權(quán)48項(xiàng)。

全志科技
全志科技目前的主營(yíng)業(yè)務(wù)為智能應(yīng)用處理器SoC、高性能模擬器件和無線互聯(lián)芯片的研發(fā)與設(shè)計(jì)。主要產(chǎn)品為智能應(yīng)用處理器SoC、高性能模擬器件和無線互聯(lián)芯片。公司產(chǎn)品廣泛適用于智能硬件、平板電腦、智能家電、車聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)頂盒以及電源模擬器件、無線通信模組、智能物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域。

2019年實(shí)現(xiàn)了營(yíng)業(yè)收入14.6億元，同比增長(zhǎng)7.23%；歸屬上市公司股東凈利1.3億元，同比增長(zhǎng)13.01%。公司數(shù)字芯片與模擬芯片同步發(fā)展，聚焦智能終端產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)，研發(fā)投入占比保持在20%左右，研發(fā)人員占比70%以上。根據(jù)其2019年年報(bào)，智能電源管理芯片2019年收入占比為11.13%，毛利率為52.27%。

瑞芯微
瑞芯微主要產(chǎn)品為智能應(yīng)用處理器芯片、電源管理芯片及其他芯片，同時(shí)為客戶提供專業(yè)技術(shù)服務(wù)。2019 年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入 14億元，同比增長(zhǎng) 10.77%，歸屬上市公司股東凈利潤(rùn) 2億元，同比增長(zhǎng) 6.53%。其電源管理芯片主要布局為與智能應(yīng)用處理器 SoC 芯片相配套的電源管理芯片和定制化手機(jī)快充芯片。

公司持續(xù)多年大額投入研發(fā)，近五年來年均研發(fā)投入占營(yíng)收比例 20%左右。截至 2019 年 12 月 31 日，公司共有員工 727 人，其中研發(fā)人員 553 名，占比 76.07%。截至 2019年 12 月 31 日，公司已取得 427 項(xiàng)專利（其中包括 405 項(xiàng)發(fā)明專利，22 項(xiàng)實(shí)用新型專利）、215項(xiàng)計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)以及 27 項(xiàng)集成電路布圖設(shè)計(jì)登記。

思瑞浦

思瑞浦是一家專注于模擬集成電路產(chǎn)品研發(fā)和銷售的集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。目前已經(jīng)擁有超過900款可供銷售的產(chǎn)品型號(hào)。產(chǎn)品主要以信號(hào)鏈模擬芯片為主，并逐漸向電源管理模擬芯片拓展，其應(yīng)用范圍涵蓋信息通信、工業(yè)控制、監(jiān)控安全、醫(yī)療健康、儀器儀表和家用電器燈眾多領(lǐng)域。

在2019年，其信號(hào)鏈產(chǎn)品收入占比為97.92%，電源管理類產(chǎn)品收入占比為2.08%。

憑借領(lǐng)先的研發(fā)實(shí)力、可靠產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)客戶服務(wù)，公司模擬芯片產(chǎn)品已進(jìn)入眾多知名客戶的供應(yīng)鏈體系，其中不乏如興、?？低?、哈曼、科大訊飛等各行業(yè)的龍頭企業(yè)。尤其在信號(hào)鏈模擬芯片領(lǐng)域，公司技術(shù)水平杰出，許多核心產(chǎn)品的綜合性能已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

截止2019年12月31日，公司已擁有專利16項(xiàng)、其中發(fā)明專利14項(xiàng)，在中國(guó)境內(nèi)登記集成電路布圖設(shè)計(jì)專有權(quán)31項(xiàng)。公司的研發(fā)投入常年保持在20%以上。

結(jié)語(yǔ)

模擬芯片的產(chǎn)品種類非常復(fù)雜，產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)，不要求先進(jìn)工藝，主要采用0.18微米或0.13微米的工藝就可以了，設(shè)計(jì)工藝需要依賴經(jīng)驗(yàn)等等。而且它的使用范圍相當(dāng)廣泛，很多時(shí)候需要根據(jù)下游不同領(lǐng)域進(jìn)行定制。因此，國(guó)內(nèi)的模擬廠商只要抓住了一個(gè)細(xì)分的應(yīng)用領(lǐng)域，深耕下去，就比較容易成活。

但如果想要進(jìn)一步做大做強(qiáng)，就需要更加豐富的產(chǎn)品線來支持，相應(yīng)的投入也會(huì)很大，當(dāng)然更加需要加強(qiáng)自身的技術(shù)底蘊(yùn)，做出自己有特色的產(chǎn)品來。

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