模拟芯片行业深度报告:模拟进入黄金期,看好研发第一梯队;d实力。

(报告监制/作者:中泰证券、王芳、杨旭、赵汉妮)
1.模拟产业:2021年预计增长率10%的大赛道,超过400亿美元。1.信号链和电源链的总市场规模超过400亿美元。模拟芯片主要有两个用途:1)信号链——连接现实世界和数字世界的桥梁。在现实世界中,有线性信号,如辐射(光和颜色)、运动(位置、速度和加速度)、声音、压力等。而在数字世界中,信号是瞬时的。例如,数字芯片只能识别0伏状态或5伏状态,而不能识别它们之间的信号。因此,需要通过传感器采集信号,然后模拟芯片将这些可量化的信号转换成数字信号(如主要包括三类,即线性产品(放大器等。)、转换器(ADC等。)和接口。2)权力链——管理和分配权力。电源链产品可以提供电路保护,为各种内部元件提供稳定合适的电压和电流,包括四大类:市电AC供电的AC/DC芯片、电池DC供电的电池管理芯片、通用负载解决方案(DC/DC转换)、特殊负载解决方案(以LED驱动为代表)。2020年“电源链信号链”市场规模达到428亿美元,2009-20年CAGR为5%。1)市场规模:根据WSTS数据,2020年广义模拟芯片市场规模将达到557亿美元(包括信号链、电源链和射频),占半导体行业的13%。其中,电源链为329亿美元(根据Frost Sullivan数据),信号链为99亿美元(根据IC insights数据),其余100多亿为射频前端。2)周期性:周期性与集成电路整体趋势一致,但波动水平小于行业平均水平,其中存储器的周期性最强,逻辑芯片的周期性最弱。3)行业增长率:2009-2020年模拟行业整体CAGR为5%。预计信号链电源链市场规模将从2020年的428亿美元增长到472亿美元,同比增长10%。
下游应用通信(36%)汽车(24%)行业(21%)消费(18%)2020年。下游应用市场份额基本稳定。2020年,通信(36%)、汽车(24%)和工业(21%)将消费(18%),市场规模分别为通信201亿美元、汽车135亿美元、工业114亿美元和消费99亿美元。其中,汽车近年来略有提升,从2014年的20%提升至2020年的24%;消费量略有下降,从2014年的23%降至18%。行业格局稳定,TI和ADI双龙头。TI(强于电源链)和ADI(强于信号链)是模拟市场的两大龙头,2020年分别占模拟市场的19%和9%,2020年CR6=52%。市场上的模拟产品具有“常青树”的特点,下游应用分散,客户粘性极强,行业结构稳定,行业结构的变化多来自并购。1.2信号链:三大类产品,总计100亿美元。市场上的信号链产品主要分为三类。根据IC insight的预测,它们在2020年按照市场规模排名为线性产品(38亿美元)、数据转换器(37亿美元)和接口产品(27亿美元),数据转换器(9%)排名为线性产品(5。1.2.1线性产品:包括各类放大器,总市场近40亿美元38亿美元。TI和ADI的市场份额总和接近50%。2020年线性产品的市场规模将为38亿美元,预计2023年将增长至43亿美元,2020-2023年CAGR为5%。其中TI和ADI是两大巨头,2015年市场份额分别为29%和18%,CR5接近70%。放大器是线性产品的主要类别,用于提高功率。放大器是用来提高功率的芯片。它使用来自电源的功率来增加输入端信号的幅度,从而在输出端产生幅度成比例增加的信号。我们根据复杂程度将放大器分为三类:第一类是晶体管,属于分立器件,不在这里讨论的“信号链-放大器”之列;第二类是由晶体管组成的基本运算放大器,包括标准运算放大器和全差分运算放大器。第三种是基于标准运算放大器或全差分运算放大器,称为功能放大器。其目的是为客户降低电阻和运放的匹配难度。
运算放大器:由晶体管组成的基本电路。运算放大器(OP AMP)是放大电路中最基本、最核心的单元。它因早期用于数学运算而得名,可以对输入信号进行加、减、乘、除、微分和积分。现在,运算放大器的数学运算功能已经不再突出,主要用于信号放大和有源滤波器设计。的基本运算放大器包括两种:1)标准运算放大器,有两个输入端(IN,IN-)、一个输出端(out)和两个电源端(V,V-),即2 in和1 out,其输出电压Vout=(Vin-Vin-) Ado,表示运算放大器的增益。经过运算放大器后,输入端很小。2)全差分放大器(FDA),与标准运算放大器的不同之处仅在于其输出引脚也是差分的,即具有差分输入引脚IN和IN-以及差分输出引脚out和OUT-,即2 in和2 out。在标准运算放大器和全差分运算放大器的基础上,工程师们可以通过匹配外围电阻来生成各种放大电路,所以可以说运算放大器是所有放大电路的基石。功能放大器:以运算放大器为核心单元,外加电阻的普通放大电路。如果一个以运算放大器为核心的放大电路非常常用,厂商会考虑进一步集成这个放大电路(运算放大器的外围电阻),功能放大器就诞生了。常见的功能放大器有:(1)仪表放大器,通常有两个或两个以上的运算放大器,最典型的是三个运算放大器。与普通放大器相比,输入阻抗高,抗共模干扰能力强,能在强噪声环境下保证放大电路的增益和精度。常用于放大微弱的差分电压信号,如心电图机、血压计、除颤器以及医疗设备中的高档音响设备。(2)可变增益放大器(VGA)。压控增益放大器的增益由外加电压VG连续控制,其主要应用是自动增益控制,即当输入幅度变化较大时,输出幅度几乎不变。比如所有的录音机都有这个功能,在离音箱不同的距离,录出来的声音几乎都是一样的。
(3)隔离放大器。实现了放大器的输入信号和输出信号之间的电隔离。实现方式有三种:变压器式、光电耦合器式、电容式。ADI公司的产品以变压器型为主,AD202产品(放大器位于左上角)的信号输入区在左边,输出区在右边。两个区域完全隔离,只有上面的信号变压器和下面的电源变压器可以实现信号和能量的传输。主要有两个目的:一是隔离高压部分和弱电部分,包括保证人体不会受到生物医学测量中漏电流和超过10uA的高压的伤害,防止工业中低压信号电路(包括计算机)因故障被电网电压损坏;第二,长距离数据传输时,接地点1和接地点2之间可能形成接地回路,噪声电压可能从干扰源附近的磁场中拾取。因此,可以使用隔离放大器断开接地环路,减少数据传输误差。1.2.2数据转换器:ADC是模拟芯片的“皇冠上的宝石”,市场规模近40亿美元,行业集中度较高。ADI的市场份额超过30%,CR5的市场份额超过80%。根据IC insights的数据,2020年数据转换器的市场规模为37亿美元,预计2023年将增长至48亿美元,2020-2023年的CAGR为9%。数据转换器是最难的模拟芯片,这是巨头ADI的强项。2015年市场份额为34%,其他玩家包括TI 21%,Cirrus Logic 16%。行业集中度高于其他模拟芯片细分市场,CR5超过80%。数据转换器是模拟世界和数字世界的桥梁,其中ADC占70%以上。数据转换器用于模拟信号和数字信号之间的转换和传输。根据转换方向,数据转换器分为ADC和DAC。ADC(模数转换器)将模拟信号转换成数字信号,如语音、温度等模拟信号转换成可以存储和传输的数字信号;DAC(数模转换器)将数字信号调制成模拟信号。例如,MP3播放音乐将音乐的数字信号调制成我们可以听到的模拟信号。市场上的数据转换器有三种:ADC、DAC和混合信号转换器(ADC DAC),其中ADC占比最高,占比超过70%。
采样速度和转换精度是衡量ADC的重要指标。ADC的操作可以分为两步。第一步是对模拟信号进行采样,第二步是对采样信号进行量化和编码。相应的,衡量ADC芯片的两个重要维度是采样速度和转换精度。1)采样速度:代表ADC的可转换带宽,衡量指标主要是采样率(SPS)。采样率是指芯片每秒采集的模拟信号的数量。采样率越高,采集的点越多,转换时模拟信号的还原程度越好。1KSPS是指ADC的采样频率为1KHz/s,也就是说1s内可以采集1000个点。在应用系统中,ADC完成采样后,需要读出采样数据。在此期间,ADC不进行新的采样,数据只有在被系统读出后才能再次采样。因此,采样率与采样时间的关系为:采样率=1/(采样时间与数据输出时间)。2)转换精度:衡量转换后的数字信号与原始模拟信号之间的差异。ADC芯片的精度通常用8位、16位等数字表示。分辨率越高,ADC精度越高,模拟信号的恢复越好。8位是指模拟信号和数字信号的最大差值为1/(2 ^ 8)。采样速度和转换精度很难兼顾。ADC采用不同的架构来满足不同的应用场景。商用ADC常见的架构有五种:flash型、流水线型、逐次逼近型、-型和双斜率型,但无论哪种架构,采样速度和转换精度都很难兼得。比如flash ADC最高采样率可以达到10GHz,但最高分辨率只有12位。《瓦瑟纳尔协定》对高端ADC实行出口限制,国产化势在必行。1996年9月,包括美国在内的33个国家签署了《关于常规武器与两用产品和技术出口控制的瓦瑟纳尔协定》,简称“瓦-辛纳尔协定”,用于控制传统武器和军民两用商品的出口。目前,已有40个国家签署了该公约。协议没有正式列出管制国家,只是口头上把伊朗、伊拉克、朝鲜、利比亚列为管制对象。中国虽然不是缔约方,但在购买技术和商品时仍受西方国家控制,其中高端ADC和DAC也在管制名单上。在美国商务部网站2021年3月29日更新的出口管制商品清单中,技术难度最高的高速高精度ADC赫然在列。
高速高精度ADC技术难度最大,是模拟行业的“皇冠明珠”,海外厂商遥遥领先。根据采样速度和转换精度两个维度,ADC可分为高速高精度、低俗高精度、高速低速低精度四种。采样速度和转换精度是相互矛盾的,因为当转换精度较高时,需要较长的采样时间来稳定内部电路的输出,使得采样速度较低,所以高速高精度ADC的技术难度最高。从官网列出的料号来看,海外厂商TI和ADI涵盖了全部四种,在料号数量上遥遥领先。而高速高精度是国内厂商的短板,仅贝岭就有9个高速高精度ADC。1.2.3接口:市场规模约30亿美元,TI份额近30亿美元,TI寡头垄断。IC insights数据显示,2020年接口产品市场规模为24亿美元,预计2023年将增长至27亿美元,2020-2023年CAGR为4%。其中TI优势明显。2012年至今,市场份额超过40%,CR5接近80%。接口芯片是具有内部接口电路的芯片,是CPU与外部设备之间的桥梁。微机系统通过系统总线与外围设备相连,从而完成系统的扩展和开发。它应用于科学计算、信息处理、过程控制、仪器控制、网络通信等领域。在这个过程中,CPU和外设必须通过接口交换信息和传输数据。根据应用场景和需求的不同,接口IC主要包括信号调理器、收发器和隔离器。1)信号调理:对传感器输出的原始信号或系统输出信号的一个环节进行返工,以满足下一个环节的输入要求。换句话说,当我们从传感器得到信号时,通常情况下,它并不是我们想要的,我们需要使用信号调理器,通过滤波、放大、线性、信号转换、调制解调,转换成合适的信号,供接口的后续测控单元使用。例如衰减器、前端放大器、电荷放大器、用于传感器或放大器的非线性补偿的电平移动装置、重定时器、中继器、开关驱动器和适用于不同协议的多路复用器,例如HDMI、DisplayPort、MIPI、以太网、PCIe、UPI、CXL、SAS、SATA等。都属于信号调理器的应用。根据功能,信号调理器有五种类型,分别是参数转换型(常用于参量传感器中将电参数转换为电压和电流)、阻抗转换型、幅度调整型、调制解调型、质量调整型、A/D和D/A转换型。2)收发器:在共享电路上结合传输和接收能力的设备,是无线通信的基石。它可以处理模拟或数字信号,在某些情况下,两者都可以使用。因此,在数字信号覆盖不稳定的地区,ADI公司可以配备收发器,以确保信号不会丢失。
根据工作原理,收发器可分为全双工和半双工两大类。在全双工收发器中,设备可以同时发送和接收。全双工收发机最好的应用是手机,双方可以同时通话。半双工收发机使一方方静音和另一方同时发射,多用于无线电系统。根据便携性,收发机可分为便携式(如贴在滑雪者鞋子上的雪崩便携式收发机)和固定式(舰船卫星上使用的大型通信系统)。便携式收发机的优点是可以处理信号,根据需要移动,缺点是信号可能很弱,接收范围有限。根据通信方式,收发器可分为CAN收发器、以太网光纤收发器、LIN收发器、IO-Link接口收发器、UART收发器、RS-232、RS-485和RS-422收发器。其中CAN和LIN收发器多用于汽车电子控制领域,通常工作在物理层(PHY);以太网光纤收发器分为单模光纤收发器(单节点传输,多用于长距离干线传输,构建城域局域网)和多模光纤收发器(多节点传输,多用于短距离信号传输,构建局域网)。根据工作速率,100M以太网光纤收发器通常工作在物理层,10/100M自适应以太网光纤收发器通常工作在数据链路层;IO-Link接口收发器可为三线制执行器和传感器连接中的点对点工业通信提供系统级保护;UART收发器多用于微型计算机与下位机之间的短距离、低速、低成本通信,而RS-232、RS-485和RS-422收发器的串行数据接口标准不同。RS-232是单端通信,多用于PC通信,RS-485和RS-422是平衡传输。它们都可以用于计算机测控系统。3)隔离器:由于信号在传输过程中会遇到各种各样的干扰,隔离器可以用来隔离干扰。广泛应用于油田、石化、制造、电力、冶金等行业的重大工程。隔离器可以分为三类:光耦合隔离、磁耦合隔离和电容耦合隔离。其中光耦隔离是最常见的一种,它利用LED和光电晶体管实现“电-光电”转换,主要用于固态继电器、电话保密电路、固态开关电路、触发电路和变压器等。容性器件采用片上电容“交流电阻断直流电”的原理,实现信号的隔离传输;磁耦合器件采用芯片级变压器实现信号“电-磁-电”隔离传输,适用于各种工业应用,包括数据通信、数据转换器接口、总线隔离等多通道隔离应用。
1.3电源供应链:超300亿美元市场,TI实力超过300亿市场,玩家多,TI实力强。根据FrostSullivan数据,2020年动力链市场规模为329亿美元,预计2023年将增长至447亿美元,2020-2023年CAGR为11%。与信号链相比,电源链的参与者众多,市场竞争更加激烈。其中TI呈上升趋势,2015年占据25%的市场份额,CR5 2015年为47%,低于信号链70%-80%的集中度水平。电源链用于在负载之间分配电源,并提供适当的电压和电流。电源链产品按功能分为四类产品:1)AC/DC:位于电源侧,将市电交流电转换为直流电;2)电池管理:位于电池测量中,测量电池电量,保护电池不充电等。3)LDO DC/DC:位于负荷测量中,由于一个设备内部不同子系统所需的工作电压可能不同,需要DC/DC转换器对DC电压进行升压和降压;4)LED驱动器等。位于负载侧,为特殊负载提供合适的电源,包括LED显示驱动、LED照明驱动、以太网电源管理、射频电源等。1.3.1交流/DC芯片:市电交流转DCAC/DC用于高压交流市场的“交流转DC降压”。在世界范围内,家用电通常是100V-230V交流电,而家用电通常是3.3V和5V DC。工业用电通常较高,mainland China为330V交流电,美国为227V/480V交流电,而大多数工业控制系统运行在24V DC电源上。因此,需要交流/DC转换器来实现降压式交流/DC转换。
主流的AC/DC芯片“隔离开关电源”方案包括两个步骤。AC/DC变换器按变换方式可分为线性电源和开关电源,开关电源因其体积较小而更为主流。根据变压器是否用于实现输入输出电路的电气隔离,分为隔离型和非隔离型。隔离式用于防止触电,常用于高压场景。对于高压交流到DC的场景,通常使用隔离式开关电源,根据电路配置可以分为正激式、反激式、全桥式、半桥式和推挽式。转换过程包括两步:(1)交流/DC转换(不稳定的DC输出)。输入交流通过电容整流和平滑,然后转换为DC,但DC不稳定,仍需稳定。(2)DC/DC转换(稳定的DC输出)。上一步中不稳定的DC通过开关元件转换成高频交流电(市电通常为50/60Hz,转换后的交流电为几十kHz),电能通过高频变压器(注:频率提高后需要的变压器匝数,因此变压器体积减小),通过重复整流-平滑步骤转换成所需的DC电压。(注:此处为隔离式DC/DC转换器,不同于下面用于一般负载的非隔离式DC/DC转换器)。AC/DC的核心器件是“驱动开关工作的控制芯片”。在AC/DC芯片中,除了整流器和变压器,核心器件是开关(IGBT或MOSFET)和控制芯片。控制芯片起着驱动开关的作用,主要包括谐振变换器(RC)、准谐振变换器(QRC)和脉宽调制变换器(PWM变换器)。此外,其他芯片还包括:(1)在大功率电路中,通常需要一个功率因数校正(PFC)芯片来提高利用率,因为电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失。(2)针对不同的拓扑电路,同步整流控制器、一次和二次控制器等。可以添加。从其他组件继承控制芯片的模块化趋势明显。在交流/DC解决方案中,通常使用一个或多个控制芯片、开关、整流器和变压器。为了降低客户的匹配难度和占用面积,模拟厂商逐渐推广模块化产品。常见的模块化产品包括PFC芯片和PWM/谐振/准谐振控制芯片的集成产品,或者开关和PWM/谐振/准谐振控制芯片的集成产品。
1.3.2电池管理IC:保证电池的安全稳定输出。电池管理IC保证了电池的安全稳定输出,主要包括计量IC、充电管理IC、监控平衡IC、输入保护IC、快速充电协议芯片等。1)电池计量IC:可以测量电池生命周期内各种化合物(如锂离子、磷酸铁锂、镍氢)的荷电状态和健康状况。2)电池充电管理IC:可以将外部电源转换成适合电池充电的电压,起到充放电管理的作用。3)电池监测和平衡IC:可以监测电池电压、温度和电流值。4)电池输入保护IC:分为电池过压保护(BOVP)和输入过压保护(OVP),可以检测单个或多个电池是否过压、欠压、放电过流和短路,保护输入端口和电池端子免受电压浪涌,延长电池使用寿命。5)协议芯片:手机系统和充电头要实时通信。使用协议芯片,可以对电压/电流进行精确调节和实时监控,有助于实现电荷泵的快速充电过程。管理芯片:主要分为线性充电芯片、开关充电芯片和电荷泵芯片。1)线性充电芯片:适合小电流充电。当有调节良好的输入电源时,通常采用线性充电解决方案。线性解决方案的优点包括易于使用、尺寸小和成本低。但由于线性充电方案效率较低,影响设计的最主要因素是散热设计,必须在充电电流、系统尺寸、成本和散热要求之间权衡。目前消费电子产品中使用的线性充电器很少。2)开关充电芯片:适用于大电流充电。当输入电压波动较大或输入输出电压差较大时,通常采用开关充电方案。交换方案的优点是提高效率,缺点是系统复杂,体积比较大,成本高。
3)电荷泵芯片:电容作为电压转换的储能元件,可以使电压减半,电流加倍。电荷泵方案的优点是效率高于开关充电和线性充电,缺点是需要结合开关充电。目前线性充电已经完全退出智能手机,只有超低端的功能机还在使用。开关充电是手机的主流,电荷泵充电是高端手机快速充电的主要解决方案。协议芯片:在快速充电时,需要一个协议芯片来实现充电器与充电设备之间的通信。为了保证设备不会因为过压过流充电而损坏,手机和充电头中都有匹配的协议芯片,只有设备和充电器成功握手才能启动快速充电。目前协议方案主要分为:(1)各大手机厂商的私有协议:小米基于CC的私有协议,华为/荣耀的SCP,OPPO的VOOC,VIVO的闪充,I2C语音传输的私有协议等(2)手机平台协议方案:高通QC系列,MTK PE;(3)专业协议联盟:美国USB-IF PD,国内绿色联盟UFCS。从长远来看,手机兼容协议的数量会逐渐增加,未来一对多充电将成为可能。电池管理芯片作用于锂离子电池,通常段数越多,难度越大。消费、通信、工业和汽车是电池管理芯片的主要终端应用。锂电池分为单节锂电池和多节锂电池。手机电池一般是单电池或者双电池;最常见的笔记本电脑一般由三组两个并联的电池串联而成,即6芯锂电池。一般自走车由10芯系列或12芯系列组成。电动工具一般使用4-6节18650芯锂电池,以串联和并联的方式组成一个锂电池组。电动车的电芯从几百到几千不等。比如特斯拉Model S高性能车型的动力电池,就是由7000多个186500芯的锂电池串并联而成。电芯越多,电池寿命越长,设计难度越大。1.3.3 DC/DC转换器:利用分系统多样化供电的DC/DC,实现“分系统多样化供电稳压”的功能。第一,由于每个子系统都有自己固有的工作电压范围,电压精度要求也不同。例如,移动电话需要多个DC/DC转换器来为应用处理器、基带芯片、背光显示器和射频子系统提供不同的电压。第二,由电池DC或市电交流转换而来的DC电源是否存在电压不稳定的问题,会导致电压敏感设备的异常运行。因此,有必要使用一个“DC/DC转换器”将其转换成所需的电压并使其稳定。DC/DC转换器也可以分为隔离型和非隔离型。隔离型常见于一部分交流/DC转换器(即高压交流到低压DC转换场景),而我们这里讨论的低压DC转换场景通常采用非隔离型。
非隔离DC/DC转换器包括线性调节器(LDO等。)和开关调节器(也就是狭义的DC/DC): 1)线性调节器:通过将多余的电压转化为热量来实现压降,但实际上不能升压。虽然这种电压调节器简单、便宜并且具有优异的调节性能,但是它缺乏良好的功率效率。最常见的线性调节器是LDO调节器。2)开关稳压器:PWM控制器产生高速电压脉冲后,可以通过电容平滑,得到干净、恒定的输出电压。它可以实现四种功能,即降压、升压、恒压输出(与输入电压无关)和正电压反相的负电压输出。开关稳压器价格相对较贵,但重量更轻,电源效率更高,因此更适用于各类消费电子产品。1.3.4其他特殊负载:LED驱动器LED驱动器等是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调节电气子器件。LED能适应的电源的电压和电流变化范围很窄,极小的电压变化都会使其电流和光度发生很大的变化。如果稍有偏差,可能会导致LED不亮或发光效率严重下降,甚至会因为高功耗导致LED永久性损坏。因此,需要LED驱动芯片来微调电源,以获得所需的亮度。根据驱动方式,LED驱动器分为恒压驱动器、恒流驱动器和脉冲驱动器三种。1)恒压驱动器:一般以常见的DC/DC boost芯片为主。与恒流驱动器相比,这种方案成本低,外围电路简单,但只能在恒定电压下驱动LED,容易导致电路电流不可控,LED亮度不一致。
2)恒流驱动器:这类驱动器虽然价格比恒压驱动器高,外围电路复杂,但这类驱动器保证了输入电流的稳定性,能保证良好的恒流精度,并能灵活调节所需电流,因此颇受欢迎,是LED驱动的首选。3)脉冲驱动器:该方案利用高频脉冲发生器的输出接口为LED灯供电。由于脉冲信号频率很高,人眼感觉不到频闪LED,所以这种方法既满足了视觉需求,又有效节省了功率输出。然而,目前这种方案仅适用于低功率应用。大功率LED更适合恒流驱动,小功率LED灯有三种选择:一是恒流驱动,二是恒压驱动限流电阻,三是RC限流降压整流驱动。(报告来源:未来智库)1.3.5小型设备高集成度方案:PMICPMIC集成了上述四种芯片中的几种,常用于小型设备。电源管理多通道IC (PMIC),集成了上述四个芯片中的几个,还可能集成监控功能器件(UVLO低压故障预防、WDT看门狗定时器等。)、保护功能装置(TSD热关断等。)、控制电路器件(I2C串行I/F、INTC中断控制、GPIO通用I/O等。),RTC实时时钟等。高集成度有助于减小面积,因此常用来为小型电源设备供电。
两大壁垒被一一打破,大陆迎来黄金发展期模拟行业三大壁垒,被一一打破。大陆迎来黄金发展期:1)供应链壁垒:“贸易摩擦缺芯潮”提供的窗口期。模拟芯片具有“常青树”的特性,产品迭代慢,供货周期长,下游客户不愿意更换。但“贸易摩擦缺芯潮”打破了封闭的供应链,为大陆芯片产业带来了一个窗口。2)制造壁垒:本土代工厂日渐成熟,有助于其独立可控。与数字芯片不同,模拟芯片的海外厂商通常采用IDM模式。一是因为模芯芯片生产没有标准化的IP模块,所有代工厂都有专门的工艺设备;二是设计的模拟效果有限,需要流后反复调制。随着SMIC和华虹在mainland China的逐渐成熟,内地模拟设计厂商在当地的配套供应链进一步完善。3)技术壁垒:海外大厂人才回流与逻辑芯片不同,采用军团作战的模式。模拟芯片按季度看工程师的个人能力,通常学习曲线在十年以上。这是因为:要考虑的关键指标是多样化的; EAD和IP在设计过程中的作用有限;模拟效果有限,依赖于工程师的经验。随着大量具有海外大厂工作经验的工程师回国,一批模拟半导体公司在过去几年完成了初步的技术积累。我们认为“技术”或“人才”是模拟公司在两大行业的催化下的第一要素:“本地供应链在下游供应链的窗口期成熟”。实力优秀的公司可以凭借自己的迅速争得一席之地,内地模拟公司第一、第二梯队的分化将在三到五年内进一步明晰。我们建议模拟公司的研发;d实力属于第一梯队,包括盛邦股份、思利普、西迪威等。
2.1“贸易摩擦缺芯潮”,打破供应链壁垒“贸易摩擦缺芯潮”为内地厂商切入此轮提供了窗口。数字芯片往往与计算平台有很强的绑定,每一代计算平台都会孕育出几家数字芯片厂商,比如个人电脑时代的英特尔和AMD,智能手机时代的高通和联发科。与依赖“爆款”的数字芯片不同,模拟芯片常被称为“常青树”。他们不追求先进的制造工艺,产品生命周期可以长达10年。所以客户是有粘性的,在产品生命周期内通常不会更换供应商。也正因为如此,海外巨头在过去的几十年里,在行业中有着稳固的地位。但大陆市场基本定位为替代市场,产品主要针对海外大厂市场需求量大的产品,提供针对针的产品。21年,由于“贸易摩擦、缺芯”,国内外客户开始愿意向大陆厂商开放内部市场和技术解决方案资源,协调各种供应链,甚至派出自己的工程师配合芯片公司的研发,显著提高了从研究到验证的效率。2021年以来,体量快速增长,已有数家厂商步入20亿营收梯队,但与海外龙头仍有数十倍差距。除了起步早、有中国台湾省背景的斯利杰,2019年仅有艾薇电子营收超过10亿元,15家上市公司模拟业务营收超过15亿元。在“贸易摩擦和缺芯”的催化下,mainland China的仿真市场正在快速成长。根据wind的一致预期数据和部分已公布的厂商数据,预计将有4家公司步入20亿营收梯队(京丰明源、福满威、艾薇电子、盛邦),2家公众公司步入10亿营收梯队(明微电子、思瑞普),同比增速超过150%。然而海外巨头TI和AD
1)信号链电源链全布局。包括艾薇电子、盛邦股份、赛利普,其中艾薇电子、盛邦股份主要在信号链布局线性产品,赛利普主要在功率链布局DC/DC产品。2)主要布局信号链。包括纳新微和新海科技两家平台公司。其中新海科技模拟产品主要以高精度ADC为主,其他产品主要有MCU和AIOT SOC。2020年之前,纳微的模拟主要包括接口产品,其他产品包括ASIC芯片。自2021年以来,隔离驱动芯片(驱动功率器件工作的功率链产品)和采样芯片(基于隔离运算放大器/ADC芯片)的数量迅速增加,21H1模拟产品的比例超过70%。3)主布局动力链-LED驱动。包括明微电子、冯静明源、富满威。这三家厂商受益于2021年核心缺货潮,放量快速增长。4)电源链中的主要布局-DC/DC、交流/DC和电池管理。由于电源管理赛道广阔,目前玩家众多,有西迪威、赛维威、立信威威、新鹏威等。此外,还有平台型公司威尔柏、上海贝岭。在消费领域布局较多,个人玩家以工控(家电)和基站为主,较少涉足汽车。从下游应用的性能要求和可靠性要求的难易程度来看,消费工业/通信车,而目前大陆厂商多集中在消费领域,艾薇、立信威、西迪威的消费业务占比接近100%,圣邦、斯利杰占比超过50%。其他厂商中,新鹏威、赛维威消费、工业各占一半,工业以家电为主;紫普和纳新威来自基站的收入超过50%。因为有很多低端消费产品,相比海外领先产品,盈利能力还有提升空间。1)毛利率:模拟产品的毛利率一般与应用领域挂钩。消费行业/通讯汽车,内地厂商因为消费低端,工业/通讯量少,毛利比海外巨头低。海外厂商ADI、TI常年毛利率在60%-65%,而在mainland China,思瑞普、纳新微布局基站多,以信号链产品为主(注:信号链毛利率通常高于电源链),所以毛利率在55-60%;微观工业消费各占一半,毛利率超过60%;盛邦和思利捷有一定的非消费电子业务体量,西迪威则以消费为主,但产品定位偏高端,所以毛利率在50%左右。三家LED驱动厂商,1H21受益于核心荒潮毛利率大幅提升;其他厂商在30%-40%之间。
2)净利率:TI多年来保持30%以上的净利率,而ADI的净利率在20%以上。大陆厂商中,思瑞普净利率最高,超过30%;盛邦股份、思利捷、新鹏威随后在2020年超过20%。2.3大陆代工厂逐渐成熟,打破制造壁垒2.3.1技术与制造的紧密耦合使得海外大厂大多采用IDM模式数字芯片和CMOS工艺,通过微型化工艺追求高运算速度和低成本;模拟芯片采用BCD工艺,注重多向指标的平衡。数字芯片设计的目标是以尽可能低的成本实现目标计算速度,包括使用更高效的算法处理数字信号,以及将流程小型化以提高集成度和降低成本。但是模拟芯片很难通过缩小晶体管体积来提高性能,晶体管体积强调高信噪比、低失真、低功耗、高可靠性和稳定性。从工艺上看,数字芯片通常采用CMOS工艺,但模拟芯片需要输出高电压或大电流来驱动其他元件,而CMOS工艺驱动能力较差。同时,模拟芯片的关键指标低失真、高信噪比在高电压下容易实现,而CMOS工艺主要用于5V以下的低电压环境,并继续向低电压发展。目前模拟芯片最常用的技术是BCD (Bipolar-CMOS-DMOS)技术,最早由st开发,BCD技术是一种单片集成技术,可以在同一芯片上制作双极、CMOS和DMOS器件。BCD技术集成了双极器件的高驱动、高频、高精度的特点,CMOS器件的数字化、高集成度、低功耗的特点,以及DMOS器件的耐高电压、大电流、强驱动的能力。海外领先的TI、ADI等。采用IDM模式。主要原因包括:1)模拟芯片设计环节需要根据流结果不断调整,这就要求设计和制造之间的紧密耦合。数字芯片在设计时可以依靠EDA等软件来保证产品的质量,而模拟芯片在设计过程中存在很多动态参数。EDA工具在模拟芯片的设计和仿真中只能起到有限的作用,仿真效果与实际的流效果相差很大。因此,工程师需要根据成品的回测和应用厂商的反馈,进行设计和工艺的同步迭代,逐步优化芯片的质量。然而,这些生产过程往往难以复制。成熟的公司通过多年的积累和工艺的修改优化,形成了自己独特的“祖传秘方”。即使使用相同的图纸,也很难生产出相同性能的产品。因此,IDM模式可以更好地满足主机厂和设计端之间的流程协调需求。2)基础器件不规范,制造过程中需要大量独家专有技术。与数字标准化制造工艺不同的是,模拟芯片的制造工艺虽然大致相同,但基础元器件的具体尺寸等指标并不统一。每个晶圆厂都有不同的方法来提高其绩效,而这些行业专有技术是晶圆厂的核心知识产权。由于各家的基础器件不一致,不同晶圆厂之间几乎没有兼容性,不同晶圆厂的生产需要配套的设计方案。
2.3.1大陆代工日趋成熟,助力ST、ADI、TI海外IDM厂商自主可控处于第一梯队。在仿真中应用最广泛也是最重要的技术是BCD技术,它是由IDM类型制造商st(意法半导体)发明的。其BCD技术目前仍是行业领先,掌握了高电压、大功率、高密度的BCD技术。经过35年的发展,ST已经开发出BCD3(1.2um)、BCD4(0.8um)、BCD5(0.6um)等一系列影响深远的BCD工艺,而在它之前提供的BCD三大主流技术,包括BCD6(0.35um)/BCD6s(0.32um)和BCD8 (0.18um),同为IDM的TI和ADI,也凭借其先进的技术和各自的数量和产量,位列第一梯队。前模芯件主流工艺是0.13/0.18um BCD工艺,其中0.18um在2005年左右已经形成量产能力;大陆方面,华虹在2010年这个节点开始量产,但直到2016年前后,以SMIC为首的大陆晶圆厂才进入稳定量产。TSMC和东方高科是代工厂的技术领导者。在代工厂中,TSMC率先开发了12英寸40纳米BCD技术平台,为未来模拟芯片升级提供了生产路径。其他高密度高电压BCD平台与ST东方高科差距不大,2008年在全球率先推出0.18m BCD技术。长期处于技术领先地位,自主研发高密度BCD,引进高电压BCD满足生产需求。目前他们和欧美IDM公司的差距很小,甚至在某些方面更胜一筹。大陆代工厂日趋成熟,有助于自主可控。目前mainland China大部分模拟芯片公司采用无厂模式,而mainland China的大厂在特色工艺上与海外IDM公司仍有一定差距,这是一代(3-5年)的差距。目前第二梯队主要包括SMIC、华虹集团、华润微电子、和舰半导体、吉它半导体等大陆代工厂,其中华虹是国内最早提供0.35m和0.18m BCD工艺的代工厂,BCD工艺覆盖90nm-1 m;SMIC模拟芯片的工艺范围是0.15m-0.35m,其中0.18 m已经进入稳定量产。
方向:少数大陆厂商开始向IDM发展。以司力杰为例。2020年3月,基于斯利杰先进技术的富芯半导体模拟芯片IDM项目在杭州高新区启动。司力杰的核心产品是电源管理IC团队,擅长研发小封装下能承受高电压大电流的芯片。与其他电源管理芯片不同,在于掌握晶圆工艺、封装和测试工艺。在研发方面。d和工艺技术开发,斯利杰将自有工艺技术引入G3平台并逐年提高生产比例,2020年底达到20%左右,2021年底预计达到30-40%,并开始下一代工艺开发。方向二:虚拟IDM(战略合作与参股)模式是主流趋势。与IDM模式和无厂模式不同,虚拟IDM模式通过股权和战略合作实现产业整合。例如,艾薇电子于2016年6月与华虹李鸿签署战略合作协议,双方将在模拟技术、包括90nm 12英寸在内的BCD技术、eflash技术、功率器件、射频SOI技术等领域开展深度战略合作。纳新威与东方高科达成战略合作伙伴关系,共同开发和生产新一代MEMS传感器产品。双方合作开发的首款MEMS麦克风裸芯片NSM6001已成功量产并投放市场。这款MEMS裸芯片搭配纳芯威高性能麦克风接口ASIC裸芯片NSC6260,适用于MEMS模拟麦克风产品。2.3海外人才回流,打破技术壁垒不同于数字芯片依靠工具和兵团作战。模拟芯片设计非常依赖工程师个人的经验。在晶体管规模上,数字芯片比模拟芯片大得多,但这并不意味着模拟芯片的设计难度更低。相反,数字芯片可以通过“军团式”的操作快速堆叠,而模拟芯片则更依赖于个人工程师。通常一个工程师需要3-5年才能找到感觉,在某个领域有足够的经验需要10年以上。因此,模拟工程师常被戏称为“老中医”。模拟芯片体验极端的主要原因包括:1)不同于数字追求运算速度和成本的平衡,模拟芯片需要平衡很多因素,比如信噪比/失真/滤波能力/漂移/能耗/可靠性/稳定性,电源链需要考虑效率/精度和漂移/纹波/电磁干扰/动态响应/安全性/可靠性/稳定性。2)数字芯片的设计流程高度精简,可以使用很多标准化的EDA设计工具和ip。而模拟芯片可以多种方式实现同一功能,没有统一的标准。3)模拟芯片的寄生效应很多,实现相同功能的路径也很多,所以模拟无法覆盖所有场景,只能通过流看到真实性能后再做调整。
所以模拟芯片的设计过程是一个反复设计、验证、迭代的过程。工程师在经验积累过程中形成的“感性直觉”,是无法用公式甚至语言来描述的。但这些经验是需要实际做很多项目,经历流、封、测,爬出很多坑来积累的。产业上下游都准备好了,“人才”是大陆模拟公司最强的阿尔法。我们认为“贸易摩擦缺芯”带来的“窗口期”和“本土代工逐渐成熟”都是大陆仿真公司在行业层面的准备。所以,在大陆仿真行业亟待突破的现阶段,“人才”是仿真公司最强的阿尔法,技术过硬的公司可以快速配合客户完成验证,进入量产,快速跑马圈地。海外人才回国创业,或者培养几个模拟领军人物。近十年来,包括TI、ADI、Maxim、Fairchild、IDT等老牌仿真公司在内的大陆仿真人才逐渐回流,一批优秀的仿真公司在大陆成立。其中,思瑞普、盛邦股份成为内地潜在的仿真龙头公司,西迪威、纳新威也成为新兴市场。我们认为,大陆仿真公司现阶段正在加速成长,最有经验、能带领团队的仿真人才是最强的阿尔法。我们相信在三到五年内,这类公司会出现几个大陆模拟龙头,他们会进一步拉开与第二梯队的距离。本土人才是大陆模拟产业发展的坚实力量。相对于海外公司大规模人才回国创业,创造的本土人才相对更多。其中,艾薇电子团队中的许多人都是作为模拟研发出身于中国;d部门。海科技核心团队具有华为ASIC数模产品部、基础研究管理部、中兴芯片开发经验,具有丰富的数模芯片设计和研发经验;管理。上海贝岭的核心团队曾在华晶公司双极设计院、中兴通讯技术中心、华晶东芝半导体合资公司担任工程师和经理。满为深圳市魏健电子有限公司技术员;深圳宋丽电子有限公司工程师等职务。明微电子管理团队曾在中兴通讯、国威科技、先科等公司担任工程师和管理职务。力维核心团队的很多成员都是高级工程师。曾在华晶电子集团担任设计工程师,中央研究院研究室副主任,具有丰富的设计和研究经验。彭伟的两位研发副总经理;d方向都是东南大学博士,董事长是东南大学硕士。他曾任职于华晶电子集团、华润尚华半导体、智芯科技等企业。
此外,在研发方面。投资和研发。d号,除了硅胶,盛邦和艾是龙头。1)研发;d号:思利捷全国第一,艾薇、福满威、盛邦三家超过300人。到2020年,R & amp司力杰和艾薇电子的研发人员分别达到743人和641人。福满威大大扩大了研发的数量。d人员,从2019年的290人到2020年的421人,圣邦股份已经达到378人。R & amp国内其他厂商的d人员大约是100-200人。此外,模拟芯片是经验丰富的工程师,其中艾薇有100多名研发;d .具有10年以上工作经验的人员;研发人员的平均工作经验;瑞普的d职员是11年;在R & amp盛邦d类人员,189人具有10年及以上工作经验,约占50%;有7年以上工作经验的比例超过60%。2)研发;投资:斯利杰的研发;d投资居中国首位,艾薇和盛邦领先。在研发方面。d支出,思力杰国内第一,约3亿元,盛邦和艾薇电子达到2亿元左右,其余厂商在1亿元左右;在研发方面。d费用率,新海科技和思瑞普达到20%以上,其余厂商reac
3.大陆潜在仿真领先路径选择“下游供应链上游制造技术”三大壁垒已被大陆厂商逐步打破,大陆迎来黄金发展期。而什么样的公司有能力成长为领导者?从海外模拟公司的成长路径来看,“内生成长与外延并购;a”无疑是标准型号。成长的第一步:内生成长。从海外大厂多年的成长路径来看,产品策略上通常有两类发展路径:
1)路径一:以TI为代表,扩展通用项目号,形成谱系,最终提供解决方案。目前有很多大陆厂商走这条路线,包括圣邦、斯瑞普等。而他们最直观的竞争力就是材料的数量。2)路径二:以马克西姆和线性为代表,专注定制大料号。目前大陆厂商走的就是这条路。西迪威等典型厂商,最直观的竞争力就是ASP和毛利率。与一般用途的物品通常在量产后2-3年内开始大规模出货不同,在这种模式下,其厂商在前期参与“产品定义”,出货后即可快速产生收益。成长的第二步:外延并购。从海外领先公司的发展经验来看,TI和ADI都进行过几次大规模的并购,实现了产品、人员和客户的快速扩张,完成了从中型公司到领先公司的跨越。我们相信,当内地模拟设备制造商的规模逐渐壮大,并拥有一定的现金充裕度时,他们将会逐步开始并购。一次旅行。目前,大陆厂商中盛邦已经完成了多起并购。作为。3.1路径1:广拓通用项目编号3.1.1海外厂商提供数万个项目编号,形成解决方案能力。海外厂商有上万个货号,涵盖所有品类。由于仿真行业下游应用的分散性,需要大量的通用项来覆盖各种场景。一个通用物品甚至可能应用到几十个场景,但是场景的使用量并不大,所以呈现出多型号、单型号出货量少的特点。国际领先的TI和ADI几乎可以覆盖所有品类,每个品类都提供了大量的单品可供选择,其中TI和ADI单品数量分别超过80000和75000。硅胶、圣邦、思瑞普等大陆厂商数量全国前三,覆盖面有重点。杰西、圣邦、思瑞普的材料数量位居国内前三。截至1H21,盛邦股份的物料总数已达3500多种,活性物料1700多种,过去几年每年增加200-300种;杰西和斯瑞普的材料数量分别达到3000多件和1500多件。从覆盖面来看,盛邦、艾薇电子、思瑞普兼顾信号链和电源链。思利捷的电源管理产品线是国内厂商中最丰富的。Xi狄威,赛维威,新李朋卫韦辛都有一些电源管理类的产品。晶明源和明明微电子专注于电源管理领域的LED驱动器产品。纳微在接口的隔离产品上积累更多。海鑫科技专注于ADC相关产品。
通过增加料号覆盖面,能够形成解决方案。数字芯片的单价大、迭代快的特性,因此性能、价格是客户的首要考虑因素。而模拟产品料号多、 应用分散、价格不敏感,因此供应链高效、稳定才是客户的首要考虑因素,这决定了其通常以解决方案的形式出货。其好处在于:1)客户的FAE(现场应用工程师)通常只对几家模拟公司的产品熟悉, 因此直接采用一站式的解决方案更为高效。2)模拟产品的性能非常依赖于实际的方案应用,即便基本参数一致,不同厂家元器件之间的由于衔接匹配度、细分参数的不同等都可能对实际应用效果产生较大影响,包括噪声、精度等性能和可靠性,而成套的解决方案已在匹配度上做了优化,同时也避免了出现各家芯片厂商推诿责任的情况。3)解决方案的出货形式能够保证套片内芯片供货周期的一致性,避免了在客户产品生命周期内的因部分芯片下架而进行二次设计。以TI 为代表的海外大厂通常能够完整套片方案。我们以TI 的冰箱解决方案和智能手机解决方案为例:在冰箱解决方案中基本囊括了各类模拟产品,电源链产品包括AC/DC 解决方案、DC/DC 解决方案、LED 显示屏驱动、马达驱动,信号链产品包括信号链、接口、数据转换器。在智能手机解决方案中,电源链产品包括电池解决方案、DC/DC 解决方案、 LED 驱动(手机闪光灯或者LED 屏幕),信号链产品包括放大器(音频放大器)、接口。因此,“不断拓展通用料号逐渐形成谱系最终实现提供解决方案”的路径,成为了大陆包括圣邦股份在内的大陆模拟公司的常用路径之一。 该种路径下,产品数量、覆盖面即是最核心的竞争力。为对比大陆各厂商竞争力,我们对各公司官网列示产品料号做了详细统计,其主要结论如下:1)信号链:思瑞浦、圣邦股份料号数、覆盖面大陆领先。具体结论见3.1.2 节。2)电源链:矽力杰、圣邦股份料号数、覆盖面大陆领先。具体结论见3.1.3 节。
3.1.2 信号链:思瑞浦、圣邦股份覆盖最为全面1)线性产品:圣邦股份、思瑞浦覆盖面、料号数处于国内领先地位。 具体来看,圣邦股份、思瑞浦在运算放大器、逻辑类芯片、模拟开关等细分产品类型方面均有布局,覆盖范围国内领先;同时,在料号数方面, 上述两家企业也有较多积累,在国内厂商中处于前列。此外,艾为、矽 力杰、上海贝岭、纳芯微以及力芯微等厂商在此细分领域也有产品布局。其中,线性产品的最大品类运放产品上,圣邦股份和思瑞浦在国内领先。 圣邦股份、思瑞浦均推出了低功耗运放、精密运放和高速运放。此外思 瑞浦在高压大功率运放方面有较多料号积累,而圣邦股份则在专用运放 领域有产品布局。2) 转换器:思瑞浦、圣邦股份细分产品覆盖较广,芯海科技在 ADC 领域具有优势。思瑞浦、圣邦 ADC、DAC 产品均有覆盖,同时思瑞浦 还提供专用 DAC 及其它集成产品;而芯海科技专注 ADC 产品,在这一 领域具有较多积累,料号数国内领先。另外,纳芯微和力芯微也有 ADC 产品布局。与国外对比,国内厂商在转换器产品领域的覆盖面、料号数 以及技术积累差距较大。在 ADC 方面,上海贝岭的高速高精度 ADC 在国内具备优势。上海贝岭 的 ADC 产品在高精度的同时能够做到较高速度,在国内领先。此外, 芯海科技、纳芯微、圣邦股份和力芯微在低速高精度 ADC 有产品布局, 思瑞浦提供高速低精度 ADC。总体而言,在 ADC 领域国内厂商与国外 龙头技术积累、料号数量差距较大。在 DAC 方面,圣邦股份提供低速高精度、低速低精度 DAC 产品。圣邦 股份有 4 款低速高精度 DAC 产品,2 款低速低精度 DAC 产品。其它国 内厂商在此领域没有产品覆盖。在 DAC 领域,国内厂商在技术积累、 料号数量方面同样有较大提升空间。3)接口:纳芯微、矽力杰料号数量位居国内厂商前列。纳芯微隔离产 品具备优势,料号数量超过 200 款,而矽力杰则在电路保护领域国内领 先,推出了 140 款以上的电路保护芯片。除了以上两家厂商,圣邦股份、 艾为电子、上海贝岭、力芯微和赛微微在电路保护、电平转化器、接口 电路等细分品类有产品覆盖。
3.1.3 电源链:矽力杰、圣邦股份料号总数大陆领先矽力杰、圣邦股份料号总数大陆领先。矽力杰在 ACDC、DCDC、电池 管理以及 LED 驱动四大细分领域均有产品覆盖,其中电池管理产品达到 250 款以上。晶丰明源主打 LED 驱动,料号数量超过 200 款,同时 ACDC 也有产品布局。芯朋微 ACDC 产品料号数量国内居首,超过 100 款。此 外,明微电子、力芯微、上海贝岭、艾为电子等厂商也有较多产品料号。在电源管理领域,国内厂商大多有产品覆盖,国内外厂商产品覆盖方面 差距较小。3.2 路径二:攻坚定制化“大”料号与 TI 做通用型料号不同,Maxim 与 Linear 则是针对特定客户做定制化 产品,通常应用场景体量较大、单价较高、毛利率较高。不同于通用料 号量产后通常 2-3 年内开始大规模出货,该类模式下其厂商参与前期的 “产品定义”,已经出货既可快速形成收入。大陆公司中希荻微即为此路线,其以手机这个单一体量较大的场景为切 入点,对高通、MTK、三星等大客户进行近身服务。由于做定制化产品。 希荻微产品单价远高于同业水平:除芯朋微以 AC/DC 芯片为主要业务 (2020 年营收占比超过 80%),ASP 达到 0.58 元/颗,其他厂商 ASP 基本 在 0.15-0.20 元/颗。而希荻微远高于行业水平,其中超级快充芯片在 3.0-4.5 元/颗,端口保护和信号切换芯片接近 2 元/颗,锂电池快充芯 片、DC/DC 芯片都在 1 元/颗左右。3.3 并购是模拟公司发展的下半场从海外大厂经历看,从第二梯队向第一梯队跨越,离不开并购。我们这 里 ADI 为例,其通过并购 Linear、Maxim 跻身模拟 Top2:ADI 目前为 全球第二大的模拟芯片厂,其诞生于 1965 年,在成立之初主要业务是 制造高性能运算放大器,后产品线拓展至数据转换器(顶峰时期市占率 超过 40%)。在 2010 年之前,其主要依靠内生增长,而 2010 年之后, 则开始了它的并购历程。比较典型的是两个大的并购:
1)2016 年 ADI 收购凌特(Linear)。2015 年,ADI 主攻数据转换器(市 占率 34%)、线性产品(市占率 18%),电源链(市占率 2%)、接口产 品(市占率 6%)市占率相对较低。通过收购 Liner,ADI 迅速补齐了电 源链(市占率 8%)、并进一步扩充线性产品(市占率 6%)、数据转换产 品(市占率 4%)、接口产品(市占率 8%)。除了产品层面的互补外,本 次手改还实现了客户层面的互补,Linear 侧重中小客户(70%营收来自 中小客户)、ADI 则侧重大客户(60%营收来自大客户)。双方合并之后, ADI 可以给大客户提供更为丰富的产品线,同时也能将自己原有的产品 线更为轻松的推向更多的中小客户。通过本次收购,ADI 一举超越 Infineon 市占率,成为仅次于 TI 的第二大模拟 IC 厂商2)2021 年 ADI 收购美信(Maxim)。ADI 斥资 210 亿美元收购 Maxim。 2020 年 ADI 营收 56 亿美元,Maxim 2020 年营收 22 亿美元(注:财 年截至 6 月底)。并购将是大陆模拟公司扩张的下半场。我们认为模拟公司常通过并购方 式扩大规模的原因包括:1)产品维度:模拟公司产品型号相对数字公司产品更多,且产品周期厂, 因此可以通过并购迅速扩大产品集。2)人才维度:模拟工程师极度吃经验,优秀的模拟工程师是稀缺性人才。 而并购的方式更易迅速获得优秀的模拟工程师。3)下游供应链维度:模拟产品生命周期长,下游客户切换供应商意愿弱, 因此通过并购能直接获得客户群。大陆公司中,圣邦股份已开启并购之旅。圣邦股份在短短三年期间完成 了对钰泰半导体、上海萍生微电子科技有限公司等六家公司的并购或者 资产购买,并购扩充了公司研发团队,其中钰泰半导体体量较大,进一 步增强了公司电源链产品实力。
4 投资分析我们认为,在“下游供应链切入窗口期+本土供应链走向成熟”两大行 业β催化下,“研发实力”或者说“人才”是模拟公司的第一要素,实力 过硬的公司能够凭借自身α快速跑马圈地,三到五年内大陆模拟公司第 一梯队、第二梯队的分化将进一步明晰,我们推荐研发实力属于第一梯 队的模拟公司。而从海外模拟大厂发展路径看,有两种选择:1)广拓通用型料号,形成谱系,最终提供解决方案。目前大陆厂商中走 该路线的厂商较多,其最直观的竞争力即是料号数量。2)以 Maxim 和 Linear 为代表,主攻定制化的大料号,最直观的竞争力 体现即是 ASP、毛利率。不同于通用料号通常在量产后 2-3 年内才开始 大规模出货,该类模式下其厂商参与前期的“产品定义”,已经出货即可 快速形成收入。(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)精选报告来源:【未来智库】。

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