浅谈国产模拟芯片,实力几何?
在模拟芯片这个领域,国内玩家不可谓不多,而且已经有不少本土厂商上市。我们都知道,模拟芯片的特点是散、多、细,而且“便宜”,下游应用领域广泛,以出货量多致胜。所以企业的产品不仅需要技术硬,要产品种类多,还要毛利高,才能在这个市场杀出一条血路。那么,国产上市的这些模拟芯片企业他们的实力到底怎样呢?
模拟芯片分类和特点首先,让我们来看下什么是模拟芯片。数字芯片最擅长处理数字0和1,而模拟芯片可以读取和处理语音、音乐和视频等波形。因此,模拟芯片为充满存储和操作能力的数字世界搭建了一座桥梁。根据功能划分,模拟芯片可分为电源管理芯片、信号链芯片、射频芯片和其他器件等。在整个模拟芯片市场中,电源管理和信号链芯片合计占近七成的市场份额。
受益于较长的生命周期和较分散的应用场景,信号链芯片的市场在近几年发展态势良好,行业规模也在稳步增长。信号链芯片主要是对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等处理。一个完整信号链的工作原理为:从传感器探测到真实世界实际信号,如声音、图像、温度、电磁波、光信号等并将这些自然信号转化成模拟的电信号,再通过放大器进行放大,然后通过ADC转换器把模拟信号转化为数字信号,经过 MCU 或 CPU 或 DSP等处理后,一方面,经由DAC还原为模拟信号,另一方面,通过各种连接芯片实现互联互通。可以说,信号链是电子设备实现感知和控制的基础。在信号链芯片中,放大器和比较器(线性产品类)是市场规模占比最高的品类 。随着数字芯片的面积越来越小,与之配套的信号链芯片也会在更多新技术的推动下朝着小型化、低功耗和高性能的方向发展。
而电源管理芯片作为一种在电子设备中承担电能变换、分配和监控的芯片,存在于几乎所有的电子产品和设备中广泛运用,是模拟芯片最大的细分市场之一 。其功能一般包括电压转换、电流控制、低压差稳压、电源选择、动态电压调节、电源开关时序控制、LED 驱动、LED 照明驱动等。电源管理芯片已经成为提升整机性能和差异化竞争的关键 ,目前电源管理芯片技术正朝着高效、低能耗、集成化、内核数字化、智能化方向不断发展。
了解了模拟芯片的分类之后,我们来看下模拟芯片的特点。模拟集成电路行业的主要特点是生命周期长 、品类多且复杂 、设计难度高/人才稀缺、下游应用广泛 。
具体来看,模拟芯片的生命周期一般较长,如德州仪器于1979年推出的音频运算放大器NE5532已销售超40年;ADI 50%以上的营收是来自于10年以上的产品。不同于数字芯片强调运算性能,追求运算速度,需通过追逐先进制程来保持竞争优势。模拟芯片更重要的是在高信噪比、低失真、高可靠性和稳定性等其他各种参数中取得平衡,产品一旦达到设计目标后就具备较长的生命力,大部分产品生命周期可长达10年以上。长寿创造了一种持续数十年的低流失率产品,也减少了对维护研发的需求,为再投资或分销腾出资金。
种类多且复杂是模拟芯片的又一大特点,模拟细分市场在客户和产品两个方面是多样化的。模拟公司有成千上万的客户,但没有一个客户能很大一部分的收入,也没有一个产品占收入的很大一部分。德州仪器拥有近14万种器件,大约有17个大类,每个大类又有十几到几十个场景应用不同的子产品线;ADI也有超过7万多种的模拟器件,其中大约80%的营收来自于占比不到 0.1%的产品品类。
再者,模拟芯片对人才的要求也很高,具有高度的经验依赖度。设计者不仅需要熟悉电路设计和晶圆制造工艺流程,还要熟知大部分元器件的电特性和物理特性,再加上EDA工具对模拟芯片的设计和仿真作用有限,所以不能像数字芯片那样可以很好借助于EDA工具来设计,模拟芯片更加依赖人工设计。一个优秀的模拟设计工程师至少需要10年以上的经验。
高度的经验依赖性和产品的长生命周期造就了模拟芯片的高壁垒特征,产品的多样性也使得竞争对手很难进入拥有20年跑道的市场以跟上步伐 。所以外围者会因为没有长期的技术、人才和市场积累难以进入这个赛道;而在护城河之内的企业,也会因为复杂的产品种类而使得市场竞争格局分散,市占率提升难度很大。
国内模拟芯片厂商的情况分析
下图是国内主要的模拟芯片厂商2021年的营收、毛利率、主营产品种类和部分产品数量等信息。从这些数据中我们或许可以对国产模拟芯片的实力窥得一二。
信息来源:各厂商财报我们可以看到,目前国内大多数模拟芯片厂商都以电源管理芯片为主,如力芯微、芯朋微、必易微、晶丰明源、明微电子、矽力杰等,而专注于信号链器件的公司还不多。这主要是由于微弱信号、高频信号处理技术门槛高,国内在信号链产品进口替代尚处于起步阶段。而电源管理国内模拟 IC 厂商可以从某个细分领域切入市场,对标德州仪器、ADI等公司产品,以更低价格、更好服务替代进口,应用逐渐拓展,预期国产电源管理芯片市场规模将会继续实现增长,同时国内厂商的市场竞争也会愈发激烈。
近年来,5G、物联网、新能源汽车等新兴行业发展迅速,驱动电源管理芯片市场需求持续上升。根据 Frost & Sullivan 统计,中国电源管理芯片市场至2025年将达到234.5亿美元的市场规模,行业规模的快速增长为公司收入增长提供了良好的市场机遇。
从毛利率来看,德州仪器2021年的毛利率是67.5%,今年第一季度毛利率更是提升到了70.2%。国内模拟芯片企业的毛利率大都在50%左右。高毛利是模拟芯片厂商保持竞争力的一个重要因素 。而电源管理芯片产品的毛利率通常低于信号链产品,从单项来看,2021年思瑞浦的信号链芯片产品毛利率为63.48%,电源管理芯片产品毛利率为50.37%;2021年圣邦股份的信号链毛利率为60.77%,电源管理产品53.03%。所以国内的模拟芯片厂商也在逐渐向信号链芯片迈进。如圣邦股份、思瑞浦、希荻微等既做电源管理也做信号链产品。
在产品种类数量上,相比德州仪器和ADI,拥有上万甚至十几万种模拟芯片产品型号,国内企业多的是几千种,如圣邦股份有3800多种,少的是几百种。所以数量上的差距显而易见。市占率方面国内大概是在零点几的市占,这也是情理之中。诚如TI和ADI,也是零点几的市占堆起来的。模拟集成电路行业虽被外国厂商所占据,排名前十的模拟芯片公司市场占有率约 60%,余下单一企业的市场占有率大都不超过1%,但这也变相给了本土模拟集成电路设计企业的发展提供了较为有利的市场条件。
因为国内的模拟芯片企业本身营收数额不大,所以在研发投入金额方面自然也是无法与大厂匹及的。从上图数据可以看出,大多数厂商的研发投入在1亿元左右。但是在研发比例上还是较可观的,例如希荻微的研发投入占营收的32%,这在诸多厂商中可以说是研发投入较大的一家厂商。芯海科技的研发投入占总营收的25.66%,芯朋微的研发占公司营业收入的17.49%,晶丰明源的研发占公司营业收入12.98%等等。
在模拟芯片的发展趋势中我们还观察到,模拟芯片龙头也在不断整合其他类产品来巩固护城河。譬如现在随着智能化需求的增加,起信号调理功能的模拟芯片和信号处理功能的 MCU 芯片的融合趋势日趋明显。模拟巨头TI和ADI在MCU和DSP等领域也很强,而传统意义上的MCU龙头ST、恩智浦以及MicroChip等在模拟IC领域也获得了一定的市场地位。类似MCU和模拟芯片的融合将是行业的发展必由趋势,这也是国内模拟芯片企业学习的地方。
另外,国际模拟大厂大都采用IDM模式,国内方面绝大部分采用Fabless模式,对上游供应链依赖性较大,譬如2021年晶圆产能缺货,分配不均,一定程度上影响了一些芯片公司。但IDM模式对于当下国内的模拟芯片企业来说,可能负担较重,所以未来不乏有模拟芯片厂商开始探索和走向相对轻资产的Fab-lite模式。
结语
总体来看,国内模拟芯片企业在市场地位、整体技术实力、销售规模、产品种类齐全性等方面与国际模拟芯片大厂均存在一定差距。但有差距就有动力,这些差距既给了本土厂商巨大的改进和成长空间,也清晰的说明了本土厂商需要长时间的不断努力才有可能逐步缩小与国际龙头的差距。在当下中国大陆纷纷开始建晶圆厂,这对于大多数的模拟芯片Fabless企业来说,为其在降低成本、扩大产能、地域便利性等方面提供了新的支持,对其发展起到了拉动作用。同时,大陆市场的旺盛需求和投资热潮也促进了我国模拟集成电路设计产业专业人才的培养及配套产业的发展,集成电路产业环境的良性发展为我国模拟集成电路设计产业的扩张和升级提供了机遇。
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晶圆|集成电路|设备|汽车芯片|存储|台积电|AI|封装
模拟芯片,Q3行情最新出炉
文| 半导体产业纵横
时光的指针来到了 9 月,Q3已悄然接近尾声。
作为电子设备中不可或缺的核心元件,模拟芯片在信号转换、放大、滤波等关键环节发挥着至关重要的作用,其市场表现一直备受关注。
本季度,随着全球经济逐步复苏及数字化转型的加速推进,模拟芯片再次成为市场的焦点,其供需状况、价格走势以及未来竞争格局,均在本轮行情中得到了更为清晰的展现。
01模拟芯片,需求已有所回升
近日,Supplyframe发布了《模拟芯片-2024年Q3供需商情报告》,报告显示在需求方面,今年Q3模拟电源、信号链销量预计呈下降趋势。
不过就整个模拟市场来看,在消费电子复苏和新兴领域增长等因素的带动下,市场整体需求已有所回升。
比如,智能手机等市场,经历了一段时间的低迷后,在 Q3 出现了复苏迹象。消费者对新款智能手机等设备的需求有所回升,带动了对模拟芯片的需求,因为模拟芯片广泛应用于手机的电源管理、信号处理等功能模块。人工智能、物联网、汽车电子等新兴领域的快速发展,也持续为模拟芯片创造新的需求增长点。在汽车电子领域,汽车的智能化和电动化趋势推动了对模拟芯片的大量需求,用于汽车的电源控制、传感器信号处理、车载娱乐系统等方面;在人工智能和物联网领域,各类智能设备的发展也离不开模拟芯片对模拟信号的处理和转换。
02价格微幅上涨
在价格方面,Q3模拟电源和信号链器件的价格整体呈微幅上涨态势。
电源管理芯片价格指数从 2024 年 6 月的 209 涨至 2024 年 9 月的 211;信号链芯片价格指数从 2024 年 6 月的 269 涨至 2024 年 9 月的 273。(其中CIO指数基准线为下图中100,为2020年月度平均值。)
短期内,高性能模拟器件的价格预计将保持不变,因为这些器件的价格与现有的原始设备制造商合同挂钩。这表明模拟芯片市场在价格上有一定的稳定性,且部分产品价格有所上升,这可能是由于供需关系的变化以及成本等因素的影响。
具体头部模拟厂商产品价格变化:瑞萨、意法半导体价格保持平稳;ADI价格保持平稳,旗下老型号器件价格上涨;安森美、德州仪器、Diodes价格降幅极低。
在交货周期方面,Q3模拟芯片的交货周期整体继续缩短。模拟电源管理芯片批量交货周期低于25周的器件占比,由2024年Q2的87.26%,微升至2024年Q3的87.31%。模拟信号链芯片批量交货周期低于25周的器件占比,由2024年Q2的88.52%,升至2024年Q3的90.39%。
03头部模拟芯片公司,库存周转情况如何了?
通过对表中25家模拟芯片公司近三个季度存货周转天数的观察可知,多数厂商的库存状况于今年第一季度达到峰值,到了第二季度则出现显著下降。纳芯微、杰华特、翱捷科技、振华风光的存货周转天数已连续三季度下降,只有少数几家公司的存货周转天数还在小幅上升。
这一现象说明,主流模拟芯片公司在今年上半年的去库存进程取得了一定成果。
从市场行情角度来看,第一季度达到库存高峰可能是由于多种因素造成的。一方面,在前序时期可能存在对市场需求的过度乐观预估,导致生产过量,库存积压。另一方面,可能是市场需求在第一季度突然放缓,例如受到宏观经济环境波动、下游应用市场需求疲软的影响。
而第二季度库存的明显下降,可能是企业积极应对库存积压问题的结果。企业可能采取了多种策略,如减少生产计划、加大营销力度以促进销售、调整产品价格来提高市场竞争力等。同时,也可能是第二季度市场需求有所回暖,例如新兴技术领域对模拟芯片的需求增加,使得库存得以消化。不过,仅根据目前的数据还不能完全确定这些公司的库存情况是否已经达到理想的健康状态,还需等待Q3各厂商的存算周转天数公布才能下定论。
通常库存周转情况会随着市场的复苏而逐渐改善,因此这些模拟芯片厂商的库存周转天数有望在Q3再次下探。
04模拟芯片公司,正走出周期低谷
随着消费电子等行业库存去化接近尾声,需求逐渐回暖,2024年模拟芯片公司的业绩开始恢复。
从表格中的数据可以看出,大部分公司在 2024 年 Q2 的营收相比 Q1 呈现上涨趋势或基本持平,仅有少数公司出现小幅下跌。
就上半年整体业绩来看,由于各个公司策略方向差异,产品应用方向不同,部分公司之间的经营成果也大不相同。
中报显示,南芯科技成为诸多模拟芯片企业中业绩成长出色的公司。2024年上半年,南芯科技实现营业收入125,009.58万元,较上年同期增长89.28%;实现归属于母公司所有者的净利润20,515.38万元,较上年同期增长103.86%;实现归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润20,596.13万元,较上年同期增长113.18%。
圣邦股份业绩同样出色,公司实现营业收入157,642.56万元,同比增加37.27%;实现净利润17,299.60万元,同比增加101.56%,其中,归属于母公司股东的净利润17,864.97万元,同比增加99.31%。
纳芯微在今年二季度快速恢复,实现了营收增长,但仍未扭亏。中报显示,纳芯微上半年实现营业收入84,887.10万元,同比增长17.30%;归母净利润为-26,525.08万元。与今年Q1相比,二季度的经营业绩有所改善,实现营业收入48,638.93万元,环比增长34.18%,归母净利润为-11,522.16万元。
相较而言,思瑞浦的日子显得比较艰难。2024年上半年,思瑞浦实现营业收入50,668.28万元,同比下降17.21%。其中,信号链芯片实现销售收入41,821.79万元,同比下降12.98%;电源管理芯片产品实现销售收入8,842.63万元,同比下降30.72%。思瑞浦提到,虽然上半年芯片产品销量同比增长约27%,但产品结构变动及市场竞争等因素使得产品价格和毛利率阶段性承压。
根据各家中报的表述,纳芯微与思瑞浦均出现了毛利率下降,产品售价承压的现象。晶丰明源与杰华特也出现了亏损的情况。
05消费电子温和复苏、工业汽车或已触底
在剖析模拟芯片市场整体复苏情况之前,先了解一下在过去几年模拟市场的需求变化情况。
2021年Q4,受智能手机、个人电脑等消费电子产品需求下降的影响,消费电子对模拟芯片的需求出现大幅下降,但由于工业、汽车对模拟芯片的需求持续增长,导致其价格有所上涨,这在一定程度上抵消了消费电子市场需求下降对整体的影响。
2022年Q4及2023年Q1,随着工业、汽车对模拟芯片需求的见顶,应用于这两大市场的电源管理芯片和信号链芯片的价格见顶并进入下行周期。而消费电子类模拟芯片已率先进入库存调整和消化阶段。
再看当下时点,当前,AI手机的快速迭代+消费电子自身周期的复苏拉动消费电子相关模拟芯片的需求,下游市场需求明显回暖。虽然工业、汽车市场需求仍在下行,但存货、订单等数据已经出现了见底的信号。
值得注意的是,国外模拟芯片厂商产品主要应用在工业、汽车电子市场,而中国模拟芯片厂商的产品则主要集中在消费电子市场。这也是中国大陆的模拟芯片公司业绩最先迎来复苏的原因之一。
据Morder Intelligence预测,预计2024年全球模拟芯片市场将增长至912.60亿美元,其中,亚太地区将成为模拟芯片最大以及增长速度最快的市场。
06模拟芯片,价格战仍将继续
虽然大部分模拟芯片公司的营收情况已经有所好转,不过这一市场的残酷竞争仍将延续。
据中国半导体行业协会统计,中国IC产业销售额由 2017 年的 5411 亿元增长至 2021 年的 10458亿元,每年增长率保持 15%以上。与此同时,模拟芯片设计的上市公司数量也逐年新增,由 2018 年屈指可数的5 家,增长到 2023 年的 33 家;整个半导体行业上市公司也达到了 151家,模拟芯片产业在资本市场炙手可热。
随着越来越多的玩家加入,行业竞争加剧,特别是消费端等产品同质化较强的市场。此外,海外龙头厂商采取激进的价格策略,进一步加剧模拟芯片行业的价格竞争:TI 在 2023 年5月全面下调了中国市场的芯片价格,且降价没有固定幅度和底线,以试图在行业复苏前的至暗时刻,抢占更多市场份额。因此,模拟芯片行业遭受到“内卷”与“外卷”的双重打击,2023 年行业整体需求和盈利能力均出现了一定程度的下滑。
近日,思瑞浦在业绩会上表示,目前与头部海外模拟芯片厂商的价格竞争短期内还在延续,后续其将通过优化成本及产品结构等措施,适当对冲价格端压力的影响。
希荻微董事长、总经理陶海也在公司业绩会上表示,今年上半年消费电子行业温和复苏,下半年需求基本平稳,但由于模拟芯片领域竞争趋于激烈,市场“以价换量”趋势明显,公司部分老产品面临价格下行压力,部分高毛利率的新品放量需要一定时间。
07国产模拟芯片公司,如何破局?
若想要获得更大的市场空间、更稳定的经营利润,国内模拟芯片公司还需要从消费级产品往价值量更高的工规级、车规级产品布局。
相较于消费电子,工业及汽车市场产品附加值较高,对产能规划更加精准。
受益电动化、智能化趋势,模拟芯片需求也大幅提升。现阶段,新能源汽车对于模拟芯片的需求主要是由电动化、智能化所催生,如动力系统、自动驾驶,车载娱乐、仪表盘、车身电子及照明等领域。
然而,目前国内厂商在汽车模拟芯片市场影响力有限。例如,思瑞浦2023年上半年汽车营收占比仅8%,同期圣邦汽车营收占比几乎为0,两者车规级芯片料号均为100颗左右,数量较少。矽力杰2023年的汽车相关营收也仅有8%左右。而2023年英飞凌、恩智浦和瑞萨的汽车业务营收占比分别达到56%、56%和47%。可见国产模拟芯片厂商在汽车市场仍有较大的发力空间。
工业市场也是如此,该领域对产品性能、可靠性、环境适应性有极高要求,且往往伴随着更高的利润空间。通过提升产品质量和技术水平,可以满足工业4.0、智能制造等高端应用的需求。这也意味着,可以给布局者带来更佳的利润回报。
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