集成電路行業(yè)投資價(jià)值分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)

集成電路行業(yè)投資價(jià)值分析及發(fā)展前景預(yù)測(cè)

全球模擬集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況根據(jù)WSTS統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2018年度全球模擬集成電路行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模為587．85億美元，較2017年度同比增長(zhǎng)10．8%。2019年受宏觀經(jīng)濟(jì)下行和短期供給過剩的雙重影響，市場(chǎng)規(guī)模有所回落，下降至539．39億美元。在經(jīng)歷2019年行業(yè)景氣度短暫下滑后，2020年起全球模擬集成電路行業(yè)逐步回暖，根據(jù)WSTS估計(jì)，到2022年全球模擬集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至792．49億美元，2020年-2022年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19．33%。隨著5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起及所帶來的產(chǎn)業(yè)革命，越來越多的電子產(chǎn)品將步入人們的日常生活，在巨大市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，未來模擬集成電路行業(yè)有望迸發(fā)出更為旺盛的生命力。目前，模擬集成電路全球市場(chǎng)份額集中于部分國(guó)際巨頭。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球前十大模擬集成電路供應(yīng)商依次為德州儀器、亞德諾、思佳訊、英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦、美信、安森美半導(dǎo)體、微芯、瑞薩電子，合計(jì)占據(jù)全球市場(chǎng)約63%的市場(chǎng)份額。其中，德州儀器占全球的市場(chǎng)份額比例為19%，為行業(yè)的龍頭企業(yè)，其擁有上萬種芯片產(chǎn)品型號(hào)，涵蓋各大應(yīng)用領(lǐng)域。模擬芯片：集成電路的重要部分模擬芯片負(fù)責(zé)處理連續(xù)的模擬信號(hào)。半導(dǎo)體市場(chǎng)主要包括集成電路（即芯片）、分立器件、光電子器件、傳感器等四大類產(chǎn)品，其中集成電路市場(chǎng)占比最大。集成電路按其功能通?？煞譃槟M集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。模擬集成電路主要是指在現(xiàn)實(shí)世界與物理世界之間，由電容、電阻、晶體管等組成的模擬電路集成在一起，用來產(chǎn)生、放大和處理連續(xù)函數(shù)形式的模擬信號(hào)（如聲音、光線、溫度等）；數(shù)字集成電路是對(duì)離散的數(shù)字信號(hào)（如用0和1兩個(gè)邏輯電平來表示的二進(jìn)制碼）進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的集成電路。模擬芯片是電子系統(tǒng)中不可或缺的部分。與數(shù)字集成電路相比，模擬集成電路應(yīng)用領(lǐng)域繁雜、生命周期長(zhǎng)、人才培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)、價(jià)低但穩(wěn)定。模擬芯片可廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子、通訊設(shè)備、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等領(lǐng)域，以及物聯(lián)網(wǎng)、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通訊等各類新興電子產(chǎn)品領(lǐng)域。模擬芯片人才培養(yǎng)周期長(zhǎng)，經(jīng)驗(yàn)依賴提升技術(shù)壁壘。模擬集成電路設(shè)計(jì)主要是通過有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行晶體管級(jí)的電路設(shè)計(jì)和相應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)與仿真，需要額外考慮噪聲、匹配、干擾等諸多因素，要求其設(shè)計(jì)者既要熟悉集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造的工藝流程，又需要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性。而數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)大部分是通過使用硬件描述語言以基本邏輯門電路為單位在EDA軟件的協(xié)助下自動(dòng)綜合產(chǎn)生，布圖布線也是借助EDA軟件自動(dòng)生成。與數(shù)字集成電路相比，模擬芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度低，加上輔助設(shè)計(jì)工具少、測(cè)試周期長(zhǎng)等原因，模擬電路設(shè)計(jì)更依賴于人工設(shè)計(jì)，對(duì)工程師的經(jīng)驗(yàn)要求也更高，培養(yǎng)一名優(yōu)秀的模擬集成電路設(shè)計(jì)師往往需要10年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。按定制化程度，模擬芯片可分為通用模擬芯片和專用模擬芯片。通用型模擬芯片，也叫標(biāo)準(zhǔn)型模擬芯片，屬于標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，適用于多類電子系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)性能參數(shù)不會(huì)特定適配于某類應(yīng)用，可用于不同產(chǎn)品中。專用型模擬芯片根據(jù)專用的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般集成了數(shù)字和模擬IC，復(fù)雜度和集成程度更高，有的時(shí)候也叫混合信號(hào)IC。根據(jù)ICInsights，2022年全球通用模擬芯片和專用模擬芯片占比分別為40%和60%。電源管理和信號(hào)鏈芯片是模擬芯片的重要組成部分。廣義模擬芯片市場(chǎng)包含信號(hào)鏈、電源管理和射頻三大類。其中，電源管理芯片主要是指管理電池與電能的電路，包括充電管理芯片、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品、充電保護(hù)芯片、無線充電芯片、驅(qū)動(dòng)芯片等；信號(hào)鏈芯片主要是指用于處理信號(hào)的電路，包括線性產(chǎn)品、轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品、接口產(chǎn)品等。電源管理芯片：模擬IC的關(guān)鍵器件，市場(chǎng)空間廣闊下游市場(chǎng)發(fā)展迅速，全球及國(guó)產(chǎn)電源管理芯片市場(chǎng)空間廣闊。電源管理芯片產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用場(chǎng)景豐富，覆蓋通信、消費(fèi)電子、汽車及物聯(lián)網(wǎng)等各個(gè)電子相關(guān)領(lǐng)域。隨著新能源汽車、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等下游市場(chǎng)的發(fā)展，電子設(shè)備數(shù)量及種類持續(xù)增長(zhǎng)，設(shè)備電能應(yīng)用效能管理愈發(fā)重要，帶動(dòng)電源管理芯片需求增長(zhǎng)。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2021年全球電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模約368億美元，2016-2021年復(fù)合增長(zhǎng)率為13%。2021年中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模突破132億美元，占據(jù)全球約36%的市場(chǎng)份額。隨著國(guó)產(chǎn)電源管理芯片在家用電器、3C新興產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，未來幾年國(guó)產(chǎn)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模仍將快速增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)至2025年中國(guó)電源管理芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到235億美元，20-25年復(fù)合增長(zhǎng)率為15%。模擬集成電路行業(yè)概況模擬集成電路一般分為信號(hào)鏈產(chǎn)品和電源管理產(chǎn)品。信號(hào)鏈產(chǎn)品和電源管理產(chǎn)品又有多種品類的產(chǎn)品，每一品類根據(jù)不同的終端產(chǎn)品應(yīng)用又有不同的系列，因此模擬集成電路種類繁多。模擬集成電路下游客戶以耐用可靠為主要需求，產(chǎn)品生命周期較長(zhǎng)，最長(zhǎng)可達(dá)10年以上。模擬集成電路主要追求的是產(chǎn)品的信噪比高、失真低、功耗低、可靠性高等，制程的縮小有時(shí)反而會(huì)導(dǎo)致性能的降低，目前模擬集成電路的主流工藝制程為0．18m和0．13m制程，比較先進(jìn)的制程是65nm制程。模擬集成電路的性能考核標(biāo)準(zhǔn)在帶寬、增益、面積、擺幅、噪聲等多方面的折中。模擬集成電路設(shè)計(jì)的核心在于電路設(shè)計(jì)，需要根據(jù)實(shí)際參數(shù)調(diào)整，要求設(shè)計(jì)工程師既要熟悉集成電路設(shè)計(jì)和晶圓制造的工藝流程，又要熟悉大部分元器件的電特性和物理特性，對(duì)經(jīng)驗(yàn)要求高，學(xué)習(xí)曲線在10-15年。與數(shù)字集成電路相比，模擬集成電路的制程要求較低，加之其擁有更長(zhǎng)的生命周期，單款模擬集成電路的平均價(jià)格往往低于數(shù)字集成電路，但由于終端應(yīng)用領(lǐng)域廣，受單一產(chǎn)業(yè)景氣度影響較低，價(jià)格波動(dòng)較為穩(wěn)定，且行業(yè)周期性較弱。集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)概況（一）全球集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展概況從集成電路產(chǎn)業(yè)鏈整體看，集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域處于產(chǎn)業(yè)上游，具有輕資產(chǎn)的特征，毛利率較高，且具有較高的技術(shù)壁壘，需要投入大量高端專業(yè)人才，以及長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累和經(jīng)驗(yàn)沉淀。集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展情況受下游市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)較為明顯，近年來，隨著全球集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全球集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)總體呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)ICInsights數(shù)據(jù)顯示，全球集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)銷售額從2013年的792億美元增長(zhǎng)至2021年的1，777億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為10．63%。目前，全球集成電路設(shè)計(jì)市場(chǎng)較為集中。據(jù)ICInsight統(tǒng)計(jì)，2021年全球Fabless模式芯片設(shè)計(jì)企業(yè)的總銷售額占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)總銷售額的34．8%。其中，從地區(qū)分布來看，銷售額排名前三的依次為美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣及中國(guó)大陸，銷售額占比分別為68%、21%及9%，而IDM模式芯片企業(yè)銷售額排名前三的依次為美國(guó)、韓國(guó)和歐洲，銷售額占比分別為47%、33%和9%?？傮w看來，美國(guó)在全球芯片設(shè)計(jì)行業(yè)仍處于主導(dǎo)地位。（二）中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展概況我國(guó)的集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)雖起步較晚，但在宏觀經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)、下游市場(chǎng)持續(xù)拉動(dòng)以及政策扶持不斷加碼等有利因素的驅(qū)動(dòng)下，已成為全球集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)市場(chǎng)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來看，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)始終保持著持續(xù)快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，銷售額從2013年的808．8億元增長(zhǎng)至2021年的4，519億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為23．99%。隨著集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展，我國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)的數(shù)量逐年增加，根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)的公開數(shù)據(jù)，截至2021年12月，我國(guó)IC設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量為2，810家，較2020年增長(zhǎng)26．69%，同時(shí)國(guó)內(nèi)大陸也涌現(xiàn)出一批技術(shù)水平較高、本土化程度高、專注于細(xì)分市場(chǎng)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)IC設(shè)計(jì)企業(yè)，圣邦股份、紫光展銳等設(shè)計(jì)企業(yè)已具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。未來，隨著產(chǎn)業(yè)政策、下游市場(chǎng)的持續(xù)向好，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，隨著我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，IC設(shè)計(jì)、IC制造和封裝測(cè)試三個(gè)子行業(yè)的格局正在不斷變化，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2013年-2016年，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模在行業(yè)中的占比從32．24%增長(zhǎng)至37．93%，于2016年首次超過封裝測(cè)試行業(yè)，成為市場(chǎng)規(guī)模占比最高的細(xì)分領(lǐng)域。2021年，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)的市場(chǎng)規(guī)模為4，519億元，占集成電路產(chǎn)業(yè)整體市場(chǎng)規(guī)模的比例提高至43．21%，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。模擬集成電路市場(chǎng)格局2020年，我國(guó)模擬集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為2，504億元，2016年至2020年年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為5．85%。隨著新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策的雙輪驅(qū)動(dòng)，未來我國(guó)模擬集成電路市場(chǎng)將迎來發(fā)展機(jī)遇，預(yù)計(jì)到2025年，我國(guó)模擬集成電路市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至3，340億元。隨著計(jì)算機(jī)與微電子技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外廠商經(jīng)歷了分立元件、混合集成電路、模擬單片集成電路以及數(shù)字單片集成電路四代產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前已完成了傳統(tǒng)軸角轉(zhuǎn)換模塊向混合集成軸角轉(zhuǎn)換器的全面替代，部分企業(yè)在模擬單片集成電路以及數(shù)字片集成電路達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。但由于我國(guó)起步較晚，仍與國(guó)外廠商有一定的差距。角轉(zhuǎn)換器作為運(yùn)動(dòng)控制的核心測(cè)量元件，技術(shù)發(fā)展路線主要包括高靈敏度、高轉(zhuǎn)換精度高可靠性、高集成度等，產(chǎn)品逐漸從模塊化的軸角轉(zhuǎn)換模塊向單片集成的軸角轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變。多因素驅(qū)動(dòng)模擬芯片市場(chǎng)成長(zhǎng)全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，中國(guó)市場(chǎng)發(fā)展快速。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2020年全球集成電路市場(chǎng)規(guī)模為3，546億美元，伴隨著以新能源汽車、5G、AIoT和云計(jì)算為代表的新技術(shù)的推廣，集成電路產(chǎn)業(yè)將會(huì)迎來進(jìn)一步發(fā)展，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到4，750億美元，復(fù)合增長(zhǎng)率約為6%。2020年中國(guó)集成電路行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模為8，928億元，同比增長(zhǎng)18%。隨著消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、醫(yī)療電子等市場(chǎng)需求的不斷提升，中國(guó)集成電路行業(yè)發(fā)展快速，未來五年將以16%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，至2025年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到18，932億元。模擬芯片全球市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)張，中國(guó)為其最主要的消費(fèi)市場(chǎng)。因其使用周期長(zhǎng)的特性，模擬芯片市場(chǎng)增速表現(xiàn)與數(shù)字芯片略有不同。根據(jù)Frost&Sullivan統(tǒng)計(jì)，2021年全球模擬芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約586億美元，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模約2731億元，占比七成左右，中國(guó)為全球最主要的消費(fèi)市場(chǎng)，且增速高于全球模擬芯片市場(chǎng)整體增速。預(yù)計(jì)2025年中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至3340億元，20-25年復(fù)合增長(zhǎng)率為6%。模擬芯片下游各細(xì)分市場(chǎng)快速擴(kuò)大，通信市場(chǎng)規(guī)模最大，通信、汽車占比進(jìn)一步提升。根據(jù)ICInsights統(tǒng)計(jì)，專用模擬芯片的下游市場(chǎng)主要包含通信、汽車、工業(yè)、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。通信是專用模擬芯片最重要的下游市場(chǎng)，包含手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通訊設(shè)備等，2022年全球市場(chǎng)規(guī)模為262億美元，占整個(gè)模擬芯片市場(chǎng)的32%。汽車是專用模擬芯片增速最快的下游市場(chǎng)，22年增速為17%，2022年市場(chǎng)規(guī)模為137億美元，位居第二。信號(hào)鏈芯片：受益于新技術(shù)和下游應(yīng)用，規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)信號(hào)鏈?zhǔn)沁B接真實(shí)世界和數(shù)字世界的橋梁。完整信號(hào)鏈的工作過程為：從傳感器探測(cè)到真實(shí)世界實(shí)際信號(hào)，如電磁波、聲音、圖像、溫度、光信號(hào)等，并將這些自然信號(hào)轉(zhuǎn)化成模擬的電信號(hào)，通過放大器進(jìn)行放大，然后通過ADC把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過MCU或CPU或DSP等處理后，再經(jīng)由DAC