MCU方案板 行业市场现状调查及投资策略

MCU方案板行业市场现状调查及投资策略模拟芯片行业机遇与挑战（一）模拟芯片行业发展机遇1、模拟芯片行业下游市场需求旺盛模拟及数模混合芯片面向的下游应用领域广泛，包括智能手机、平板电脑、TWS耳机、智能音箱、数码相机等个人消费电子产品；电视、机顶盒、智能扫地机器人、智能门锁、智能家电等智能家居产品；路由器、交换机、基站等网络通信类产品；汽车、轨道交通、智能电网、数控机床、无人机、摄像头、仪器仪表、电动工具、储能等工业控制产品，涵盖国民经济的各主要领域，市场空间巨大，且受单一产业波动的影响较小。随着消费领域产品的持续普及与技术迭代、工业领域自动化与智能化程度的不断提升、以及5G通讯、云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴技术的不断成熟，下游应用领域将长期维持高景气度，从而保持对模拟及数模混合芯片的强劲需求，模拟及数模混合芯片厂商面临广阔的市场空间与长期向好的市场前景。2、模拟芯片行业国家产业政策大力支持作为现代信息产业的基础和核心，集成电路产业近年来受到了国家的高度重视，各级政府部门先后出台了一系列鼓励政策以促进行业发展。2014年6月，工业和信息化部发布《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出到2020年，集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%，企业可持续发展能力大幅增强的发展目标。2015年5月，《中国制造2025》将集成电路产业列为实现突破发展的重点领域，明确提出要着力提升集成电路设计水平。为加大对集成电路产业的支持力度，国家集成电路产业基金于2014年10月成立，通过股权投资的方式支持集成电路产业链各环节中具有较强技术优势和市场竞争力企业的发展。此外，北京、上海等十几个省市地方政府也相继成立集成电路产业基金，并鼓励社会各类风险投资和股权投资基金进入集成电路领域。在国家政策的大力支持和大基金+地方政府基金+产业资本的资金支持下，我国集成电路产业将步入新一轮加速成长的阶段。3、模拟芯片行业趋势明显中国为全球最大的半导体消费国家，但自给率仍然处于较低水平，依赖进口的现象较为严重。根据海关总署的数据，集成电路产品的进口额从2015年起已连续七年位列所有进口商品中的第一位，2021年集成电路产品的进出口逆差达到2，788亿美元，进口替代空间巨大且需求急迫。同时，在全球集成电路行业第三次产业转移中，中国大陆在全球产业格局中所占比重逐步提高，国内集成电路产业链不断完善。制造端，中国已建和在建的6至12英寸晶圆产线投资上百亿美元，全球巨头台积电、联电、海力士等纷纷在中国大陆投资建厂，中芯国际、华虹NEC、华润上华等本土晶圆制造厂商也在积极扩大产能；封测端，国内的长电科技、通富微电、华天科技等厂商技术已达到国际先进水平。产业链的逐步成熟为中国集成电路行业的发展创新打造了坚实的基础。巨大的空间和良性的产业环境下，趋势明显加速，拥有自主创新技术和核心竞争力的本土集成电路厂商将面临良好的发展前景。（二）模拟芯片行业面临挑战1、模拟芯片行业高端人才不足集成电路设计行业为典型的知识密集型行业，要求设计人员拥有丰富、扎实的专业知识。而模拟及数模混合芯片在设计过程中可借助的EDA工具远少于数字芯片，对于设计者的技术能力和设计经验的依赖程度更高。近年来，在高薪资水平、个人发展空间、良好创业环境等因素的吸引下，全球半导体人才逐步向大陆转移；同时国内高校和研究机构持续加大培养力度，国内集成电路从业人员数量不断增加，并积累了一批中高层次的人才。但由于国内集成电路产业市场规模庞大且高速增长，专业人才的需求缺口仍然较大，尤其在模拟及数模混合芯片领域，设计经验要求高、人才培养周期长，高端设计人才更为稀缺，短期内对于行业发展构成了较大的挑战。2、模拟芯片行业国产厂商芯片产品与海外龙头厂商相比仍然存在差距模拟及数模混合芯片具有较高的设计门槛，对设计人员的经验要求极高，且具有下游应用领域广泛、客户分散的特点，因此行业内企业需要进行长期的技术研发创新，形成丰富的产品系列，并与下游客户建立良好的合作关系。目前全球模拟及数模混合芯片市场的主要份额被德州仪器、亚德诺等海外龙头厂商占据，国内厂商在企业规模、产品种类、工艺等方面仍然存在差距。市场规模稳定增长，国内自给率水平较低近年来我国社会经济不断发展，极大推动着模拟IC下游应用领域如通信行业、汽车电子、工业、消费电子、安防监控、计算机、医疗器械等产业的发展，拉动着我国对模拟芯片的市场需求不断增长。据统计数据显示，2016-2021年期间我国模拟芯片市场规模整体呈上涨走势，由1994．9亿元上涨至2731．4，期间增长幅度达到736．5亿元。从市场规模增速情况来看，随着模拟芯片在下游应用领域的渗透率提高，其国内市场规模增速有所放缓。2017-2022年全国模拟芯片市场规模增速在2018年出现峰值，达到近19%；2021年增速为9．1%。随着我国居民消费水平不断提升，电子消费产品更广泛普及，同时5G通信、汽车电子、物联网、人工智能、VR/AR、工业智能化等新兴产业需求增长，我国集成电路行业呈现出长期保持良好发展的态势，而模拟集成电路类型多样、应用领域广泛，未来其市场规模有望长期保持稳定增长。我国目前重点培育和发展的战略性新兴产业都需要以集成电路产业作为支撑和基础，这给未来的集成电路设计行业带来很大的发展空间。物联网、人工智能、云计算、新能源、汽车电子、医疗电子、可穿戴设备、5G通讯等新兴领域的发展将为集成电路设计行业带来持续不断的新动力。从全球模拟芯片市场区域分布占比情况来看，当前我国模拟芯片市场规模占据全球首位。据有关资料显示，2020年我国模拟芯片市场规模占全球比重达到36%。亚洲其他地区、欧洲地区、美国占全球模拟芯片市场规模分别为32%、18%、12%。由于我国模拟芯片市场规模增速高于全球平均增速，2022年我国模拟芯片市场规模占全球比重继续上涨至43%。现今欧美国家的模拟芯片行业处于全球领先地位，产业发展较为成熟。我国模拟芯片行业起步较晚，国内模拟芯片企业主要集中于模拟芯片设计环节，产品相对聚焦于中低端市场，因而我国芯片市场整体呈现供不应求的市场形势，大部分芯片尤其是高端芯片进口依赖度较高，国内芯片自给率处于较低水平。据统计数据显示，2017-2021年期间中国大陆芯片自给率的范围区间为14．7%-16．7%。近年来国际形势动荡、中美贸易纠纷加剧，模拟芯片需求强烈。随着国家政策和资金支持力度加大以及社会资本投资增加，将有利于我国模拟芯片行业的技术水平、研发创新、人才培养、市场开拓，国内高端模拟芯片企业迎来新发展机遇，未来国内芯片自给率将不断提升。模拟IC可广泛应用于消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通讯等各类新兴电子产品领域。从模拟芯片细分应用领域市场规模分布格局情况来看，通信行业、汽车行业、工业是拉动模拟芯片市场规模增长的三大领域。其中，通信领域在模拟芯片应用领域市场规模中占比达到36．4%，汽车、工业占据模拟芯片应用领域市场规模的比重分别为24%、20．6%，三大领域合计占比81%。下游市场发展推动模拟芯片市场增长目前，模拟芯片市场依然处于增量阶段，市场规模巨大，同时由于行业具有一定的抗周期属性，整体市场保持较为稳定的增长。目前，中国已成为全球最大的电子产品消费和生产市场，下游市场需求旺盛。模拟芯片作为产业智能化进程中必不可少的关键电子部件，受到便携式设备、通讯设备、汽车电子、智能家居等行业的快速增长的驱动，同时叠加物联网技术和5G技术的发展，模拟芯片市场将从中持续获益。模拟芯片下游产品的应用领域，模拟IC产品有通用标准产品SLIC和专用标准产品ASSP。SLIC（StandardLinearIC）应用于不同场景中，设计性能参数不会特定适配于某类应用，按产品类型一般包括五大类，信号链路的放大器Amp、信号转换器ADC/DAC、通用接口芯片、比较器，电源链路中的稳压器都属于此类。产品细分品类最多，生命周期最长，市场十分稳定。ASSP（ApplicationSpecificStandardProduct）则根据专用的应用场景进行标准化设计，一般集成了数字以及模拟IC，复杂度和集成程度更高，有的时候也叫混合信号IC。典型的ASSP产品包括手机中的射频器件，交换机中物理层的接口芯片，电池管理芯片以及工业功率控制芯片等等。ASSP一般按照下游应用场景划分为五大类，包括汽车电子、消费电子、计算机、通信以及工业市场，通常由于针对特定场景进行开发，附加价值及毛利率较高。模拟芯片行业的特点（一）模拟芯片行业产品生命周期长，丰富的产品线是重要竞争要素之一与数字芯片追求运算效率与成本不同，模拟芯片评价标准重点在于电路速度、分辨率、功耗、信噪比、稳定性等指标，终端客户对产品认证的过程更复杂、周期更长，最终达标产品的生命周期也更长。数字芯片通常在1-2年后即会被更高工艺产品替代，而模拟芯片一般生命周期在5年以上，部分模拟芯片的生命周期可以超过10年。同时，模拟芯片种类繁杂，根据功能可以划分为信号链和电源链两大类，根据下游用途又可以分为通用模拟芯片与专用模拟芯片，不同产品有不同的性能指标，适用于不同的应用需求。因此，对于模拟芯片厂商来说，丰富的产品线种类能够满足下游客户不同需求场景，为关键的竞争要素。以全球模拟芯片龙头德州仪器为例，其目前拥有超过8万种产品。国内模拟芯片厂商的产品目录近年来增速相对可观，但总量与全球龙头相比仍处于劣势。（二）模拟芯片行业下游应用领域广泛且分散，聚焦细分领域是普遍策略模拟芯片产品种类繁多，功能齐全，广泛应用于通信、工业、汽车电子、消费电子以及政企系统等领域中，在不同的领域中又有许多细分的下游赛道。例如，通信领域中的无线基础设施及有线网络，汽车领域中的驾驶辅助和动力系统，工业领域中的航空航天、医疗设备和工业自动化，消费领域中的计算机、手机和平板电脑，政企系统中的各类服务器等。另外，不同终端客户对于芯片的精度、速度、功率、线性度和信号幅度能力方面的需求千差万别，许多产品往往仅针对特定客户和应用进行高度定制，因此下游客户非常分散。由于下游应用领域广泛且分散，单一厂商难以覆盖所有细分市场，模拟芯片行业竞争格局较为分散。因此，聚焦细分领域是模拟芯片企业普遍采用的商业策略，即便是全球龙头厂商也呈现出显著的专业特色：德州仪器是电源管理和运算放大器领域的龙头企业；亚德诺在数据转换器领域领先多年；英飞凌、恩智浦是著名的汽车电子厂商；思佳讯则专注于射频领域。中国模拟芯片行业起步较晚，大部分企业成立于2000年-2010年。与全球头部厂商相比，国内厂商尚处于发展初期，产品布局更加聚焦于细分赛道。在细分赛道取得优势后通过内生或外延方式逐步扩充产品线是我国模拟芯片企业发展的典型方式。（三）模拟芯片行业产品设计门槛高，人才是重要竞争要素模拟芯片性能指标复杂，设计环节具有辅助工具少、经验要求高、操作非标准、多学科复合、测试周期长等特点。模拟芯片在设计过程中需要重点考虑系统结构和元器件参数之间的匹配及相互影响，以保证实现低噪声、低失真和良好的电流放大及频率功率特性等；同时，由于模拟芯片生产工艺的多样化，设计人员需要熟悉大部分元器件的特性和不同的生产制造封装工艺，且在设计过程中需要实时关注功耗、增益及电阻等参数变化，通过持续试错在电路设计和制造工艺之间进行精心匹配。此外，模拟芯片的设计过程中可以借助的EDA工具远少于数字芯片设计，因此对设计人员自身的设计经验要求较高。优秀的模拟设计工程师一般需要10年以上的设计经验。目前全球的模拟设计工程师相对短缺，因此拥有一定数量优秀模拟设计工程师的企业将构建强大的技术壁垒。（四）模拟芯片行业外延并购是模拟芯片厂商发展的重要途径由于模拟芯片产品相对较高的设计难度及相对较长的研发与验证周期，外延并购为模拟芯片厂商快速积累核心技术、拓展客户的重要途径。全球龙头厂商德州仪器、亚德诺等均通过持续的并购与整合快速提升竞争力并扩大市场份额。以2020年亚德诺209亿美元收购美信为例，亚德诺原先的下游客户主要分布在通信、工业和数字医疗领域，而美信的客户主要分布在汽车和企业数据中心领域，亚德诺通过本次并购，迅速获得了美信在相关领域的核心技术与市场。近年来模拟芯片行业并购事件频发，模拟芯片企业纷纷通过并购实现规模扩张或产品线扩充。模拟芯片行业的发展趋势（一）模拟芯片行业整体规模持续增长模拟芯片产品品类繁多，生命周期较长，下游应用领域极其广泛。因此，与数字芯片相比模拟芯片行业周期性较弱。近年来受益于PC、通信、可穿戴产品、AIoT设备等电子设备的品类和市场容量的扩张，模拟芯片的市场规模总体呈扩张趋势。根据WSTS统计，全球模拟芯片市场规模从2003年的268亿美元增长到2021年的741．05亿美元。根据WSTS预测，2022年全球模拟芯片市场规模预计将达845．39亿美元，同比增长14．08%。未来随着物联网、人工智能、新能源汽车、云计算、大数据、无人驾驶、车联网、5G通讯、智能安防等新兴应用领域需求的爆发，全球集成电路产业有望在中长期持续维持高景气度。特别是汽车电动化、智能化的趋势，以及工业能源类节能降耗需求将引发模拟芯片的升级迭代。根据ICInsights预测，2021年至2026年模拟芯片市场规模将保持11．8%的复合增长率。（二）模拟芯片行业自给率将持续提升作为全球模拟芯片第一大市场，我国模拟芯片自给率虽在近年有所提升，但仍然偏低。根据中国半导体行业协会统计，2020年中国模拟芯片自给率仅为12%，相比2017年提高6个百分点。从竞争格局来看，国内模拟芯片市场第一梯队仍然是以德州仪器、亚德诺等为代表的欧美企业，部分国内企业近年来通过竞争力提升进入第二梯队，但整体竞争力相比第一梯队仍有差距。在政策支持、高额投资、工程师红利、国内需求快速增长等一系列有利因素的促进下，中国半导体产业有望保持快速发展势头，自给率持续提升。需求方面，由于2018年以来中美贸易摩擦加剧，终端厂商考虑供应链安全问题，纷纷寻求芯片产品。中国模拟芯片企业背靠最大的电子设备生产及需求市场，有望持续受益于产业链趋势。供给方面，国内模拟芯片厂商研发与创新更多侧重于针对应用场景进行优化，符合模拟芯片场景专用化的发展趋势。随着近年来具有综合能力的海外优秀工程师不断回流，国内模拟工程师整体技术能力迅速提升，具备了集成化、定制化设计的先决条件，国内厂商逐渐从国外系统产品的简单模仿转为自主研发创新的阶段，未来出货量有望持续放大。（三）模拟芯片行业技术将向高集成低功耗高可靠行业定制等方向发展个人消费电子和智能家居等领域产品功能的不断丰富、工业控制及汽车领域对节能环保需求的不断提升，对应用终端的外形、体积、续航时间、功能性、复杂程度、能耗等方面提出了更高的要求，从而要求模拟及数模混合芯片具有更高的集成度、更小的面积、更高的可靠性、更高的效率。同时，随着通用型芯片竞争的加剧，面向特定的行业应用进行定制研发，提升芯片与电子系统的适配度成为模拟及数模混合芯片企业实现差异化竞争的重要途径。本土具备较强实力的企业在面向行业应用进行定制化研发的道路上已取得一定的成果。（四）模拟芯片行业设计环节与工艺环节的耦合度将持续提升模拟及数模混合芯片下游应用广泛且多样化，代工的标准化程度较数字芯片低，因此需要设计环节与工艺环节的深度结合。一方面，工艺平台中工艺器件的多样化与特色化将影响芯片产品的功耗、成本和良率等重要指标；另一方面，模拟芯片的设计受工艺制约，高标准的设计需要工艺匹配实现。为强化设计环节与工艺环节的配合，全球模拟及数模混合芯片龙头厂商多采用IDM模式，如德州仪器、亚德诺等。IDM模式有利于从设计到制造到封测的全流程技术改进，实现设计与工艺协同优化；同时可快速响应设计需求、验证特色工艺，提高产品的研发效率。但IDM模式