系列前兩篇文章我們了解了邏輯芯片與存儲(chǔ)芯片以及國內(nèi)這兩個(gè)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片以及我們即將介紹的微控制單元都屬于數(shù)字芯片的范疇，它們的共同點(diǎn)是以高壓、低壓表示0和1，進(jìn)行數(shù)字信號(hào)（二進(jìn)制）的處理。

然而光、聲、溫度、電磁波等模擬信號(hào)廣泛存在于大自然中，大量電子設(shè)備也需對模擬信號(hào)進(jìn)行處理，這就無法離開模擬芯片。?

本篇文章將帶大家詳細(xì)了解信號(hào)鏈、電源管理兩種重要類型的模擬芯片與模擬芯片的龍頭企業(yè)圣邦股份與思瑞浦。

什么是模擬芯片

世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）將所有半導(dǎo)體按照結(jié)構(gòu)功能劃分為集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大類。

集成電路簡稱IC（Integrated Circuit），是采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容等元件集成在半導(dǎo)體晶圓上，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)，占全球半導(dǎo)體市場份額的83%。

集成電路可進(jìn)一步細(xì)分為承擔(dān)計(jì)算功能的邏輯芯片、承擔(dān)存儲(chǔ)功能的存儲(chǔ)芯片，承擔(dān)傳輸與能源供給功能的模擬芯片以及將運(yùn)算、存儲(chǔ)等功能集成于一個(gè)芯片之上的微控制單元（MCU），它們的市場份額分別占到半導(dǎo)體總體市場份額的28.22%、27.39%、13.28%、14.11%，邏輯芯片與存儲(chǔ)芯片占比較高。

非集成電路半導(dǎo)體元件（分立器件、光電子器件、傳感器）的市場份額占半導(dǎo)體總體市場份額的17%，我們也會(huì)在在系列后續(xù)文章中詳細(xì)介紹。

上圖為一張簡化的模擬芯片工作原理示意圖，模擬信號(hào)如聲、光、溫度通過傳感器進(jìn)入后，放大器將輸入的信號(hào)進(jìn)行放大減小處理，隨后信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后由數(shù)字芯片進(jìn)行處理，最終輸出的信號(hào)通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器重新轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，某些設(shè)備還會(huì)在其中添加接口器件，用于提高信號(hào)范圍與質(zhì)量，這個(gè)過程被稱為信號(hào)鏈。在這個(gè)過程中起到模擬信號(hào)處理功能的放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器與接口即為信號(hào)鏈芯片。

而在信號(hào)處理的過程中需要進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)換、分配與檢測，這個(gè)過程被稱為電源鏈，在電源鏈中起到穩(wěn)壓、直交流電轉(zhuǎn)換與電池管理的集成電路即為電源管理芯片。

在我們大致了解了模擬芯片的功能后，它與數(shù)字芯片的本質(zhì)區(qū)別則是繞不開的話題。

數(shù)字芯片追求更快的處理速度與更高的存儲(chǔ)量，需要不斷追求更先進(jìn)的制程工藝，模擬芯片則主要追求可靠性與安全性，因此對先進(jìn)制程的追求相對不強(qiáng)烈，產(chǎn)品迭代速度較慢，且由于對可靠性的追求產(chǎn)品認(rèn)證周期較長。

數(shù)字芯片以邏輯為基礎(chǔ)，輔助設(shè)計(jì)軟件較多，上手速度較快，3-5年時(shí)間可培養(yǎng)一名合格工程師。模擬芯片則需要具備更多半導(dǎo)體物理與材料學(xué)知識(shí)，對經(jīng)驗(yàn)依賴更大，培養(yǎng)周期為10-15年。

模擬芯片細(xì)分種類更多，然而每一種類產(chǎn)品的出貨量少，國內(nèi)模擬芯片龍頭圣邦股份旗下便有25大類3500款產(chǎn)品，國際龍頭德州儀器則擁有12.5萬種產(chǎn)品，能夠提供豐富產(chǎn)品種類的廠商具備顯著的競爭優(yōu)勢。

模擬芯片競爭格局

模擬芯片領(lǐng)域呈現(xiàn)一超多強(qiáng)的格局，根據(jù)IC Insights統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，德州儀器市占率為19%，亞德諾、思佳迅、英飛凌與意法半導(dǎo)體市占率也排在前列，行業(yè)CR5接近50%。

2020年全球模擬芯片市場競爭格局（%）

數(shù)據(jù)來源：IC Insights

模擬芯片的競爭格局相對邏輯芯片較為分散，原因在于產(chǎn)品的種類與下游應(yīng)用眾多，廠商可切入某細(xì)分領(lǐng)域形成自身的競爭壁壘，例如英飛凌的產(chǎn)品主要集中于汽車的電源管理領(lǐng)域，思佳迅則發(fā)力于無線通信領(lǐng)域，為蘋果的主要供應(yīng)商，恩智浦的產(chǎn)品則是車輛網(wǎng)絡(luò)與5G的重要組成部分。德州儀器作為全能型選手常年穩(wěn)坐市占率第一的交椅。

模擬芯片領(lǐng)域?yàn)闅W美廠商把持，我國的自給率較低，據(jù)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)2020年我國模擬芯片自給率僅為12%，隨著地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的加劇，模擬芯片領(lǐng)域的國產(chǎn)替代空間較大。

我國模擬芯片龍頭企業(yè)為圣邦股份與思瑞浦，圣邦股份主要發(fā)力電源管理芯片，思瑞浦則主要布局信號(hào)鏈模擬芯片，兩者均進(jìn)入華為產(chǎn)業(yè)鏈中。

相關(guān)領(lǐng)域龍頭企業(yè)

圣邦股份為我國電源管理芯片龍頭企業(yè)，成立于2007年，目前擁有包括運(yùn)算放大器、音視頻放大器、交直流電轉(zhuǎn)換器與電池管理IC在內(nèi)的3500多種產(chǎn)品，并以每年200-300種產(chǎn)品的速度增加。

公司近年來加快導(dǎo)入華為、小米、oppo、vivo等消費(fèi)電子廠商，疊加TWS耳機(jī)放量增加對于電源管理芯片的需求，公司的業(yè)務(wù)得到快速發(fā)展。

電源管理芯片領(lǐng)域產(chǎn)品的技術(shù)附加值由高到低的領(lǐng)域依次為工業(yè)級(jí)、汽車級(jí)、家電、消費(fèi)電子。德州儀器與亞德諾等全球一流廠商產(chǎn)品集中于工業(yè)與汽車領(lǐng)域。

圣邦股份的產(chǎn)品目前以家電與消費(fèi)電子的應(yīng)用為主。2019年公司收購鈺泰半導(dǎo)體71.3%的股權(quán)，有助于完善公司的電源管理產(chǎn)品矩陣，在附加值更高的工業(yè)控制與汽車領(lǐng)域獲得更好的發(fā)展。

思瑞浦為我國信號(hào)鏈模擬芯片龍頭，成立于2012年，目前擁有包括放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器與接口在內(nèi)的1400多款產(chǎn)品，主要應(yīng)用于工業(yè)控制與通訊領(lǐng)域。

公司目前已進(jìn)入華為、中興、?？蹬c科大訊飛等眾多知名廠商的供應(yīng)鏈體系，同時(shí)也在不斷切入電源管理芯片領(lǐng)域。

2017年-2021年Q1-Q3年圣邦股份與思瑞浦營收、凈利潤

兩家公司自2019年起收入與凈利潤均呈爆發(fā)式增長，營收增速達(dá)到年均30%-60%。背后的三大主要推動(dòng)力在于（1）2018年后TWS耳機(jī)的放量、(2）中美貿(mào)易戰(zhàn)后國內(nèi)消費(fèi)電子廠商出于規(guī)避地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的需求加速進(jìn)行國產(chǎn)替代，使得圣邦股份與思瑞浦的產(chǎn)品加速導(dǎo)入國內(nèi)廠商供應(yīng)鏈與（3）疫情造成的全球范圍內(nèi)缺芯給予了國內(nèi)廠商奪取更多市場份額的機(jī)會(huì)。2021年Q1-Q3，圣邦股份營收15.35億元，同比增長77.95，思瑞浦營收13.26億元，同比增長134.06%.

2017年-2021年公司產(chǎn)品毛利率（%）

數(shù)據(jù)來源：公司年報(bào)

信號(hào)鏈模擬芯片毛利率相對較高，因此思瑞浦的產(chǎn)品毛利率可達(dá)60%，高于圣邦股份。隨著兩者產(chǎn)品的完善與導(dǎo)入知名產(chǎn)商產(chǎn)業(yè)鏈，毛利率呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。

2017年-2020年公司與各數(shù)字芯片龍頭企業(yè)研發(fā)支出占營收比例（%）

數(shù)據(jù)來源：公司年報(bào)

兆易創(chuàng)新為國內(nèi)存儲(chǔ)芯片與微控制單元領(lǐng)域龍頭企業(yè)，景嘉微與龍芯中科則為邏輯芯片領(lǐng)域GPU與CPU的龍頭企業(yè)，對比它們研發(fā)支出占占總營收的比例，龍芯中科、景嘉微與思瑞浦的研發(fā)支出占比較高，長時(shí)間維持在約20%，特定時(shí)期可達(dá)到30%以上。兆易創(chuàng)新則常年維持在約10%的水平。

我們認(rèn)為芯片各細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)品屬性對行業(yè)內(nèi)企業(yè)的研發(fā)投入力度具有較大影響，產(chǎn)品迭代速度較快，標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，國內(nèi)企業(yè)與海外企業(yè)差距較大的細(xì)分領(lǐng)域國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)投入力度較大，反之則較小。