近日,有消息稱,全球模擬芯片龍頭德州儀器(TI)受到原材料價格持續(xù)上漲的影響將調(diào)整整體價格,新價格將于9月15日起生效,并且9月訂單的發(fā)貨時間將推遲到10月,從10月1日開始,模擬IC價格將上漲15%。安森美也表示,因為上游原材料、制造及物流成本持續(xù)上漲,所以不得不同步提高產(chǎn)品價格。新的價格將在10月1日生效,并適用于新訂單和現(xiàn)有的積壓的未執(zhí)行的訂單,其部分產(chǎn)品交期已經(jīng)達52周。
全球模擬芯片市場的供不應(yīng)求,使得國內(nèi)模擬芯片企業(yè),在看國際大廠大顯身手時,也開始加大布局。
模擬芯片就像一件藝術(shù)品
數(shù)據(jù)顯示,模擬芯片占據(jù)全球半導(dǎo)體市場的份額約為13%,2020年規(guī)模為530多億美元,增速8.6%,領(lǐng)先半導(dǎo)體整體的8.4%,其中40%左右為通用模擬IC。全球模擬芯片市場規(guī)模地域分布上,中國大陸占據(jù)約36%的比例,本地支持的優(yōu)勢,更進一步推升了本土模擬芯片公司的快速發(fā)展,不僅填補了國內(nèi)高端模擬芯片的部分空白,在某些產(chǎn)品領(lǐng)域已經(jīng)達到了世界先進水平,市場前景也較為樂觀。
數(shù)字時代的來臨,讓大家更加關(guān)注CPU、GPU、FPGA等數(shù)字芯片和技術(shù),但模擬芯片在通信、消費電子、工業(yè)、汽車、醫(yī)療等行業(yè)支撐著社會的運轉(zhuǎn)。
賽迪顧問集成電路中心高級咨詢顧問池憲念表示,模擬芯片的種類很多,有專用和通用芯片。其中專用模擬芯片具有設(shè)計門檻高、依賴資深工程師、非標準化設(shè)計和制造的特點。模擬芯片設(shè)計需要電路設(shè)計和制造過程之間精心匹配、調(diào)優(yōu),還需要考慮元器件布局及各種特性,布局布線往往需要人工操作而不能進行計算機輔助設(shè)計。在工藝方面,目前應(yīng)用最廣泛的模擬工藝是BCD工藝。BCD工藝主要朝著高壓、高功率和高密度三個方向發(fā)展,同時與CMOS工藝的兼容性不斷提升。
芯謀高級分析師張彬磊指出,一塊芯片花費幾十年時間打造這種事在模擬領(lǐng)域很常見,換成數(shù)字電路早不知道迭代多少次了。有人把數(shù)字芯片和模擬芯片分別比喻成工廠的產(chǎn)品和藝術(shù)家的作品。數(shù)字電路的門檻體現(xiàn)在大規(guī)模數(shù)字電路的設(shè)計,功能多了以后,架構(gòu)和算法等變得非常復(fù)雜。而模擬電路就像一件藝術(shù)品,很難平衡功能、功耗、工藝、面積等參數(shù)的均衡表現(xiàn),其難度也體現(xiàn)在動態(tài)與靜態(tài)、高速與低速、高頻與低頻的一致性和精度控制。
國際龍頭企業(yè)積累了大量成熟產(chǎn)品
TI和ADI是模擬芯片的前兩大制造商,都是深耕這個領(lǐng)域幾十年的企業(yè),研發(fā)團隊龐大,設(shè)備材料精良,產(chǎn)品門類非常齊全,技術(shù)成熟且領(lǐng)先。從市場規(guī)模上看,TI占領(lǐng)全球市場近20%,ADI近10%,大幅領(lǐng)先其他模擬芯片廠商。
資料顯示,前幾大廠商模擬芯片的毛利率平均都在65%左右,ADI最新財報顯示其毛利率達到了69.43%。張彬磊表示,模擬芯片的特點是一個經(jīng)典模擬芯片一經(jīng)設(shè)計完成,少則可以使用一兩代產(chǎn)品,多則可沿用幾十年。在這種情況下,TI、ADI這類資深模擬芯片大廠,積累了幾十萬甚至上百萬的成熟產(chǎn)品也就不足為怪了。這些產(chǎn)品可以持續(xù)銷售,僅需最低的產(chǎn)銷成本,加之模擬芯片領(lǐng)域無需像大規(guī)模數(shù)字芯片一樣追求極致的先進工藝,因此毛利長期維持在高位。
池憲念解釋說,模擬芯片廠商之所以會有較高的利潤,首先,高性能模擬芯片IDM廠商大都采用成熟制程,不需要像臺積電那樣每年都要在先進制程的晶圓廠和相關(guān)設(shè)備上投入巨資,這對于保持較高的毛利率很有幫助。其次,利用12英寸晶圓生產(chǎn),可以削減成本和提高生產(chǎn)效率,有消息稱,TI一直在穩(wěn)步提升其12英寸晶圓模擬芯片的產(chǎn)量,以獲取高利潤率。
發(fā)展國內(nèi)模擬芯片需要從實際需求出發(fā)
產(chǎn)品型號的繁多復(fù)雜、技術(shù)壁壘高等行業(yè)特點,導(dǎo)致模擬芯片廠商存在寡頭競爭的情況,華潤微電子代工事業(yè)群研發(fā)副總經(jīng)理張森告訴記者,受技術(shù)工藝、人才等限制條件,國內(nèi)模擬芯片廠商很難在短時間內(nèi)追上國際巨頭。華潤微電子經(jīng)過多年的經(jīng)驗積累,在特色工藝技術(shù)研發(fā)、工藝和芯片協(xié)同設(shè)計、快速技術(shù)迭代等方面具有獨特優(yōu)勢。
張彬磊表示,其實,我國發(fā)展模擬芯片有很多優(yōu)勢,首先我國的企業(yè)和產(chǎn)品貼近消費市場。其次,國內(nèi)企業(yè)在低端市場已經(jīng)站穩(wěn)腳跟,很多企業(yè)已經(jīng)進入良性運營階段,為產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供了有利條件。最后,國內(nèi)企業(yè)多,且專注細分領(lǐng)域,有望經(jīng)過幾年的發(fā)展在很多細分領(lǐng)域取得突破性進展?!敖?jīng)過數(shù)年來的發(fā)展,本土廠商與國際巨頭的差距正在逐漸縮小。”張彬磊說。 對于我國模擬芯片領(lǐng)域所存在的短板,池憲念表示,一是產(chǎn)品性能,例如國內(nèi)電源管理芯片的寬壓、精度、噪聲、毛刺、功耗等方面與國際廠商的產(chǎn)品還有差距。二是產(chǎn)品可靠性,判斷芯片可靠性的方式是長時間、多客戶、大批量的現(xiàn)場驗證,但國內(nèi)大多數(shù)創(chuàng)業(yè)公司的產(chǎn)品通過中高端應(yīng)用市場批量驗證的機會較少,因此在可靠性驗證方面存在一定的差距。
對于我國在模擬芯片方面的布局思路,張森建議,我國發(fā)展模擬芯片需要從實際市場應(yīng)用需求出發(fā),需要從底層基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)做起,夯實工藝技術(shù)與系統(tǒng)集成,做到工藝與產(chǎn)品的深度適配。不能再像過去一樣“一窩蜂”扎堆于用量相對較少的消費電子領(lǐng)域,在國家戰(zhàn)略引導(dǎo)與產(chǎn)業(yè)基金推動下,解決板卡廠商及整機廠商遇到的實際問題。比如通信領(lǐng)域的信號鏈相關(guān)芯片,醫(yī)療電子領(lǐng)域的模擬前端、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片,數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器的電源管理芯片等,都需要更加努力研究?!跋Me極推動模擬芯片相關(guān)的專業(yè)人才培養(yǎng),加大研發(fā)投入,通過自主研發(fā)的方式豐富產(chǎn)品品類;同時可以依靠外延式收購公司或團隊,擴大產(chǎn)品方向及品類,以此覆蓋更多的行業(yè)客戶?!睆埳a充說。
張彬磊建議,尊重產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律、把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮、夯實企業(yè)根基、提高低端市場占有率、著力進軍高端領(lǐng)域。他強調(diào),在模擬芯片發(fā)展過程中,思路要靈活,可以通過兼并重組收購快速增加產(chǎn)品類型,擴大市場規(guī)模和影響力。在規(guī)模發(fā)展到一定階段,適時考慮IDM模式。