信号链芯片行业投资价值分析及发展前景预测

信号链芯片行业投资价值分析及发展前景预测

集成电路细分行业概况及发展趋势（一）音频产品领域音频SoC芯片与下游电子音响市场的发展息息相关，随着消费者对于音质要求的逐渐提高，个人便携式电子产品、智能终端电子产品的更新换代，电子音响产品的市场需求也在逐步提升，相应的音频SoC芯片需求也在逐步提升。根据中国电子音响行业协会统计数据，2018年我国主要电子音响产品总产值约为3，200亿元，同比增长3．1%。2019年，我国主要电子音响产品总产值约为4，030亿元，同比增长25．9%，增速明显。2020年，受国际贸易摩擦及国内工业增速回落等影响，我国主要电子音响产品总产值约为3，880亿元，同比下滑3．7%。总体来看，我国主要电子音响行业产值从2013年的2，401亿元增长到2021年的3，819亿元，年均复合增长率为5．97%，总体实现了稳定增长，在电子信息产业中保持较高的景气度。电子音响产品结构方面，随着产品更新换代，收音机、录音机、光盘播放机等产品的市场规模不断缩小，音箱、耳机、麦克风等产品成为行业发展的重点和热点，尤其是无线耳机，市场规模迅速扩大。电子音响的地域分布产业聚集方面，根据《中国电子音响行业发展报告》（2022年版），目前，中国已经发展成为世界音响设备的生产和出口大国，并逐渐发展成为音响强国，全球的音响产品绝大部分都出自中国，这其中也包括很多高端音响产品。我国已经成为世界公认的音响产品重要生产基地，特别是专业音响企业集中的珠三角，该地区集中了业内约70%以上的企业，形成了一定的产业集群，中国电子音响行业协会授予的中国音响之都（广州花都）、国家麦克风出口基地（广东恩平）、中国电子音响行业产业基地（广东小榄）三大产业基地集聚效应明显，发展状况良好。1、音箱市场音箱是整个音响系统的终端，主要包括有源音箱、蓝牙音箱、wifi音箱、专业音响等。根据中国电子音响行业协会统计数据，近年来我国音箱类产品保持较快增长，2021年国内音箱全年产量为56，568万台，同比增长7．05%，产值644．35亿元，同比增长2．78%。未来随着音箱产品的科技含量增加、外观设计和工艺水平提升、新兴品牌的进入，预计行业产值仍将稳步上升。目前，电子音箱正向智能化方向发展。智能音箱是在传统音箱基础上增加智能化的功能，主要体现在两方面：技术上具备WiFi连接功能，且可进行语音交互；功能上，可提供音乐、有声读物等内容服务、信息查询等互联网服务以及场景化智能家居控制能力。根据全球性科技研究机构Omdia研究数据显示，2021年全球智能音箱出货量约1．9亿台，同比增长23．38%。随着智能家居在中国普及，从长远看，在线音乐市场用户规模的不断扩大与智能家居应用需求的广阔前景给智能音箱行业带来了下游应用需求，随着相关厂商生态搭建的完善、新技术的更新运用，智能音箱有望成为普通用户家庭应用场景中的控制中枢，需求量、保有量以及运行率将有效提升，同时互联网巨头在智能音箱产业的竞争将继续推动中国智能音箱市场的成长。目前，中国已经是全球第二大智能音箱市场，仅次于美国，未来市场份额仍有上升空间。2、无线麦克风市场麦克风是整个电声系统（包括扩音系统和录音系统）的入口。与传统有线麦克风相比，无线麦克风更加便携，应用场景更加丰富，随着电子技术的发展和广泛应用，无线麦克风的技术、市场和应用都取得了很大进步，除了舞台表演、活动会议、KTV、教学等场合广泛应用之外，无线麦克风也越来越多使用在家庭娱乐上，平常居家唱K、直播也逐渐成为一种娱乐方式。根据QYResearch的研究数据，未来五年，预测全球无线麦克风市场规模的复合年增长率为4．61%，到2025年，全球无线麦克风市场规模达到30．70亿美元（约217亿元）。近年来，随着居民收入水平的不断提高，人们在音响方面的娱乐性支出也在不断增长，我国已经成为世界上电子音响产品最大的消费国之一。尤其是在过去的几年里，国产无线麦克风发展较快，占据了中低端市场的一半。在广东恩平等地出现了生产无线麦克风的集散地，恩平市先后被命名为中国麦克风行业产业基地中国麦克风出口基地中国演艺装备产业基地，电声企业已发展到600多家。目前，无线麦克风正向数字化、智能化方向发展。相比于传统无线麦克风，数字无线麦克风具有高质量的音质、更稳定的射频以及更低功耗等特点。智能无线麦克风将无线麦克风、声卡和调音台等通过数字技术进行智能化整合，极大简化了无线麦克风系统的组合方法，此外通过内置系统级的DSP芯片和可线性调节混响，在高保真还原音效的同时，还可以实现各种混响效果。3、收音机市场我国收音机行业发展时间很长，有近百年的历史。我国人口数量众多，收音机的潜在受众很多，我国的收音机市场对于全球收音机市场来说，是重要的一部分。目前收音机行业已经进入了发展的成熟阶段，行业发展增长率较低，收音机的发展方向有两个：一是倾向更加专业化的发展（主要面向发烧友与爱好者），二是向大众化发展，通过车载、手机和手表等产品附加收音机功能。从收听渠道方面，收音机呈现非居家收听的趋势，私家车载、城市交通网络、超市卖场、大专院校、居民社区等户外或半户外空间都是收音机未来必争之地。特别是随着交通台的发展，拥有私家车的车主和大批出租车司机成为收音机的主要用户。收音机行业在技术研发和实用性拓展方面仍然有着较大的发展空间，有待进一步的挖掘。比如有些广播台为覆盖特定区域，开始新的尝试，制作一些定制收音机，这些收音机只能接收特定电台特定频率，然后以低价或免费的方式送达终端或安装在社区、公共场所、交通工具上面，这些将为收音机行业的发展带来新机遇。4、耳机市场根据中国电子音响行业协会统计数据，2021年国内耳机产品全年产量约为36．59亿副，同比增长7．10%，产值约为1，374．22亿元，同比下滑8．31%。目前耳机市场可以分为有线耳机和无线耳机市场。有线耳机领域，2021年国内有线耳机产品全年产量28．20亿副，产值420．71亿元，同比增长5．92%。有线耳机主要是手机等电子产品的配套产品，由于Type-C接口的技术优点，其有望统一电子设备的接口，同时Type-C也为有线耳机的智能化提供了可能，因此Type-C耳机将成为有线耳机的主流。目前包括华为、三星、OPPO、小米等主流厂商均将Type-C耳机作为高端智能机的inbox配件。根据IDC数据，2021年全球智能手机出货量已达13．55亿台，同比增长5．7%，国内智能手机出货量为3．29亿台，同比增长1．1%。未来5G商用将带动智能手机出货量进一步增长，根据IDC预测，到2026年，全球智能手机市场出货量将接近15亿台。新冠疫情以来，越来越多的消费者在远程办公、远程会议场景下以及在线游戏、在线娱乐场景下的第一诉求是连接稳定，这一点目前仍是有线耳机的传统优势。2020年开始，有线耳机迅速进入办公领域，成为生产力工具，市场份额极速扩大，带动有线耳机产值整体上涨。对Type-C耳机来说，巨大的存量市场将产生相对稳定的需求。此外，Type-C耳机的智能化也将进一步刺激需求量增长。无线耳机领域，2021年国内无线耳机产品全年产量8．39亿副，同比增长13．61%，产值953．51亿元，同比下滑13．44%。自2016年苹果推出第一代AirPods，引爆了TWS耳机热潮，国内外厂商纷纷跟进推出自己的TWS耳机产品，耳机向无线化加速转变。随着主动降噪、智能语音等功能的加入，耳机正向智能化、多功能化演进。（二）信号链产品领域数据转换器属于模拟芯片，根据WSTS于2022年6月的公开数据，2020年全球模拟IC市场规模为556．58亿美元，2021年全球模拟IC市场规模为741．05亿美元，预计2022年达到883．24亿美元，预期复合增长率为25．97%。据数据显示，中国模拟芯片市场规模2017年至2021年复合增长率约为6．29%。中国模拟芯片市场规模在全球范围占比达50%以上，是全球最主要的模拟芯片消费市场，且增速高于全球模拟芯片市场整体增速，市场前景较为可观。数据转换器是连接数字世界与自然世界的桥梁，下游应用分布较广，主要应用于通信、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗器械等领域，其中通信和汽车电子等领域的市场需求不断提升。以通信领域的应用为例，在新一代通信技术中，数据转换器芯片作为核心设备不可或缺的电子元器件，未来市场空间巨大。同时，随着全球物联网产业等新兴市场的快速发展，在未来几年，物联网将成为一个极具突破性发展的巨大市场。物联网产业具有应用领域广泛、发散，细分领域众多的特点，预计未来，高性能的数据转换器产品将被更为广泛地应用在工业机器人、新能源汽车、可穿戴设备、健康医疗等智能移动终端产品中。由于这些新兴领域的电子产品在全球都处于初期发展及应用阶段，在国家政策的扶持以及市场需求的双重带动下实现产品自主化的可能性较高，将为国内集成电路产业带来新的发展契机。鉴于高性能数据转换器属于高技术含量的芯片，对国际供应商依赖度非常高，国产化进程处于起步阶段，国内布局的企业较少。作为国内少数掌握高性能模数/数模转换技术并实现商业化的企业之一。模拟集成电路行业概况模拟集成电路一般分为信号链产品和电源管理产品。信号链产品和电源管理产品又有多种品类的产品，每一品类根据不同的终端产品应用又有不同的系列，因此模拟集成电路种类繁多。模拟集成电路下游客户以耐用可靠为主要需求，产品生命周期较长，最长可达10年以上。模拟集成电路主要追求的是产品的信噪比高、失真低、功耗低、可靠性高等，制程的缩小有时反而会导致性能的降低，目前模拟集成电路的主流工艺制程为0．18m和0．13m制程，比较先进的制程是65nm制程。模拟集成电路的性能考核标准在带宽、增益、面积、摆幅、噪声等多方面的折中。模拟集成电路设计的核心在于电路设计，需要根据实际参数调整，要求设计工程师既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性，对经验要求高，学习曲线在10-15年。与数字集成电路相比，模拟集成电路的制程要求较低，加之其拥有更长的生命周期，单款模拟集成电路的平均价格往往低于数字集成电路，但由于终端应用领域广，受单一产业景气度影响较低，价格波动较为稳定，且行业周期性较弱。全球模拟集成电路产业发展概况根据WSTS统计数据，2018年度全球模拟集成电路行业的市场规模为587．85亿美元，较2017年度同比增长10．8%。2019年受宏观经济下行和短期供给过剩的双重影响，市场规模有所回落，下降至539．39亿美元。在经历2019年行业景气度短暂下滑后，2020年起全球模拟集成电路行业逐步回暖，根据WSTS估计，到2022年全球模拟集成电路行业市场规模将增长至792．49亿美元，2020年-2022年年均复合增长率为19．33%。随着5G通信、物联网、人工智能等高新技术产业的迅速崛起及所带来的产业革命，越来越多的电子产品将步入人们的日常生活，在巨大市场需求的推动下，未来模拟集成电路行业有望迸发出更为旺盛的生命力。目前，模拟集成电路全球市场份额集中于部分国际巨头。根据ICInsights数据统计，2020年全球前十大模拟集成电路供应商依次为德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、恩智浦、美信、安森美半导体、微芯、瑞萨电子，合计占据全球市场约63%的市场份额。其中，德州仪器占全球的市场份额比例为19%，为行业的龙头企业，其拥有上万种芯片产品型号，涵盖各大应用领域。行业发展态势及面临的机遇与挑战（一）面临的机遇集成电路是国民经济的战略产业、支柱产业，为推动集成电路产业发展，我国地方政府推出了一系列鼓励和支持集成电路产业发展的政策，为产业的发展营造了良好的政策环境。比如2018年政府工作报告，将集成电路排在实体经济第一位置，足见政府对集成电路支持力度之大，北京、上海、深圳、青岛等各地方对集成电路产业较为重视，在政策、资金、人才方面都给予大力支持。除了政策支持，国家推动成立了集成电路产业投资基金，该基金由国开金融、中国烟草、亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、紫光通信、华芯投资等企业于发起，重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业，实施市场化运作和专业化管理。根据公开资料，国家集成电路产业投资基金一期已经投资完毕，总投资额为1，387亿元，累计有效投资项目达到70个左右，投资范围涵盖集成电路产业上下游各个环节。国家集成电路产业投资基金二期已经于2019年10月22日正式设立，注册资本为2，041．5亿元，投资覆盖设计、制造、封测、材料、设备等环节的同时，更侧重投入到更薄弱的设备和材料两大环节。除了国家集成电路产业投资基金，各路产业资金也纷纷投向集成电路领域，进一步推动了行业发展。随着以大数据、人工智能、云计算、物联网等为代表的新一代信息技术飞速发展，智能化成为社会生产生活中的主流趋势，新兴领域的兴起与发展加速了智能化进程。集成电路作为产业智能化进程中必不可少的关键电子部件，是新产品智能化功能实现的基础平台，也是物联网等新技术应用的核心载体。集成电路技术改变着人类的生产与生活方式，成为社会信息化的引擎。模拟集成电路作为集成电路的子行业，贯穿于生产生活的各个领域，并在不断发展和革新，模拟芯片产品广泛应用于通信、汽车、智能家居、消费类电子等领域。根据ICInsights相关数据，受益于信息网络基础建设和新能源汽车行业快速渗透，未来通信和汽车电子占比有望进一步提升，成为拉动模拟芯片需求的重要动力。同时，随着物联网、人工智能、云技术、5G等新兴技术的兴起，新兴应用领域的需求将不断带动下游终端市场的快速增长，为上游集成电路设计行业创造了巨大的市场空间和发展前景。当前我国集成电路设计以中低端芯片为主，在中高端芯片市场，国内自主研发的产品相对较少，国际贸易摩擦已经突显了自主可控的重要性。近年来，随着市场需求的拉动和政策支持，我国集成电路设计行业快速发展，整体技术水平显著提升，涌现出一大批具有优秀研发实力的企业。未来随着集成电路自给率提升，我国集成电路设计产业将迎来新的发展机遇。（二）面临的挑战我国集成电路企业尚处于快速成长的阶段，个别领域在量（销售规模）方面也进入了世界前列，但是在质（技术水平）方面却与国外先进水平仍有着显著的差距。比如在模拟芯片领域，国内主要还集中在低端产品，在高电压、高频率、高性能和高可靠性上与国外企业差距较大。国内集成电路企业在整体研发实力、创新能力等方面仍有待不断提升。人才是集成电路产业的第一资源，也是制约集成电路产业发展的关键瓶颈。随着中国半导体行业的迅速发展，行业内的企业对专业人才的需求不断扩大，但由于国内半导体行业起步较晚，具有完备知识储备、丰富技术和市场经验、能胜任相应工作岗位的人才较为稀缺，行业内高端人才需求缺口日益扩大，一定程度上抑制了行业内企业的进一步发展。集成电路行业基本情况集成电路是采用特定的制造工艺，将晶体管、电容、电阻和电感等元件以及布线互连，制作在若干块半导体晶片或者介质基片上，进而封装在一个管壳内，成为具有某种电路功能的微型电子器件。相对于传统的分立电路，集成电路具有体积小、重量轻、引出线和焊接点少、寿命长、可靠性强、性能好、成本低、能耗较小、故障率低、便于大规模生产等优点，并在各领域得到广泛的应用。集成电路产业作为信息技术产业群的基础和核心，已成为关系国民经济和社会发展的的战略性、基础性和先导性产业，是转变经济发展方式、调整产业结构、保障国家安全的重要支撑，也是培育和发展战略性新兴产业、推动信息化与工业在集成电路技术进步基础上的全球信息化、网络化和知识经济浪潮，进一步提高了集成电路产业的地位。（一）集成电路的分类模拟集成电路是主要用来产生、放大和处理连续性的声、光、电、电磁波、速度、温度和湿度等自然模拟信号的集成电路；数字集成电路主要用来运算、存储、传输、转换和处理离散的数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号，如电学1和0信号）的集成电路。与数字集成电路相比，模拟集成电路具有设计门槛高、产品种类复杂、工艺制程要求低和生命周期长等特点。（二）集成电路产业链集成电路产业链包括集成电路设计、制造、封装测试等环节，各环节均具有独特的技术体系及特点，现已分别发展成独立、成熟的子行业。集成电路设计处于集成电路产业链的前端，是根据终端产品市场的需求设计开发各类芯片产品，通过架构设计、电路设计和物理设计，将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的设计版图，集成电路设计是后续集成电路制造环节的基础，其设计水平的高低直接决定了芯片的功能、性能及成本。集成电路制造是通过版图文件生产掩膜，并通过氧化、光刻、掺杂、溅射、刻蚀等制造工艺过程，将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上，从而在晶圆基片上形成具备特定功能的集成电路，其技术含量高、工艺复杂，在芯片生产过程中处于至关重要的地位。集成电路封装是将加工完成后的晶圆切割、焊线、封装，保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能，实现电气连接，确保电路正常工作；集成电路测试主要是对封装完毕的芯片产品的功能、电参数和性能进行测试，以筛选出不合格的产品，并通过测试结果来发现芯片设计、制造及封装过程中的质量缺陷，测试合格后，芯片成品即可使用。信号链芯片：受益于新技术和下游应用，规模稳步增长信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁。完整信号链的工作过程为：从传感器探测到真实世界实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等，并将这些自然信号转化成模拟的电信号，通过放大器进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过MCU或CPU或DSP等处理后，再经由DAC还原为模拟信号。信号链是电子设备实现感知和控制的基础，是电子产品智能化、智慧化的基础。受益于较长的生命周期和较分散的应用场景，信号链模拟芯片市场发展态势良好，行业规模稳步增长。信号链模拟芯片随下游发展一同演进，朝小型化、低功耗和高性能方向发展。ICInsights的报告显示，全球信号链模拟芯片的市场规模将从2016年的84亿美金增长至2023年的118亿美金，16-23年复合增长率约5%。其中，放大器和比较器、转换器产品是市场规模占比最高的两类，合计约占信号链模拟芯片市场规模的75%。集成电路设计行业发展趋势（一）新兴应用引领集成电路设计行业新发展集成电路设计行业下游应用领域广泛。一方面，消费电子、汽车电子以及智能终端等集成电路应用的重要领域升级换代进程加快，促进了集成电路产业链的持续扩张，有利于集成电路设计行业的需求规模持续增长。另一方面国内人工智能、大数据、物联网、云计算、5G等新一代信息技术的蓬勃发展极大丰富了集成电路的应用场景和细分领域，尤其是随着新一代信息技术深入应用，在移动智能终端、物联网、汽车电子等新兴领域的应用需求拉动下，将推动新一轮的消费升级，将催生大量芯片产品需求，并有望成为推动集成电路产业发展的新动力，为集成电路设计企业带来新的发展机遇。（二）我国集成电路设计业占比不断提升，产业结构不断优化我国集成电路市场保持快速发展，集成电路设计业的销售额在整个产业中的占比不断提升。我国集成电路市场规模从2013年的2，509亿元，快速上涨至2021年的10，458亿元，年均复合增长率为19．54%；集成电路设计业销售收入从2013年的808．8亿元增长到2021年的4，519亿元，年均复合增长率为23．99%，高于集成电路整体产业增速，且集成电路设计占行业比重由2013年的32．24%增加至2021年的43．21%，产业结构趋于优化。（三）自主可控将为国内集成电路设计企业提供新机遇我国集成电路设计产业总体处在发展初期，集成电路自给率较低。根据中国半导体行业协会公开数据，2021年中国进口集成电路6，354．8亿块，同比增长16．92%，进口金额4，325．54亿美元，同比增长23．59%；出口集成电路3，107亿块，同比增长19．59%，出口金额1，537．9亿美元，同比增长31．90%，进口的集成电路在数量和金额上均远超出口，且出口的芯片以中低端为主，当前集成电路国产化需求强烈。当前我国集成电路设计以中低端芯片为主，在中高端芯片市场，国内自主研发能够可替代产品相对较少，国际贸易摩擦已经突显了自主可控的重要性，国内集成电路行业仍有较大的市场空间，未来随着集成电路自给率提升，将为我国集成电路设计产业带来新的发展机遇。国内模拟集成电路产业发展概况根据统计数据，2012-2020年期间，我国模拟集成电路行业市场规模由1，368．5亿元增长至2，666．6亿元，年均复合增长率达8．70%，明显高于同期全球复合增长率。此外，我国已成为全球模拟集成电路最大应用市场。近年来，我国模拟集成电路应用市场占全球市场份额不断扩大，占全球市场规模超过50%，国内模拟集成电路行业巨大的市场需求给了本土企业广阔的发展空间。目前，我国在5G商业应用领域处于领先地位，同时也在不断推动工业自动化、汽车电动化和智能化的发展，未来我国模拟集成电路行业市场有望继续保持较快增长。电源管理芯片：模拟IC的关键器件，市场空间广阔下游市场发展迅速，全球及国产电源管理芯片市场空间广阔。电源管理芯片产业下游应用场景丰富，覆盖通信、消费电