引言:
近日苏州领慧立芯科技有限公司宣布完成亿元A轮融资。本轮融资由拓邦投资领投,固德威,朗玛峰,源码,鼎心,架桥资本,丝路金桥跟投,老股东麦格米特资本追加投资。
本次融资的目的是用于进一步提升核心技术,对关键产品进行迭代升级和研发新产品。实现工业级高端模拟芯片的国产化。
随着人工智能(AI)和高性能计算(HPC)需求的快速增长,芯片日益成为商家竞争的关键要素,伴随着技术的发展,芯片的分类也精细化,其中模拟芯片目前正从低端向高端化演进,本篇就从基本的概念出发,探讨模拟芯片行业的发展现状。
模拟芯片是什么
提到模拟芯片,很多人是陌生的,在阐述模拟芯片的行业现状时,有必要先对几个概念进行梳理:
电子产品:大众接触较多的是电子产品,电子产品包括各种消费电子设备和工业电子设备,如电视机、手机、计算机、音响系统、家用电器、医疗设备、通信设备等。电子产品是由多个电子组件组装而成。
电子组件:电子组件是指由多个电子元件组合而成的功能完整的模块或设备。它们通常包含了多个电子元件,如电源模块、信号处理模块、通信模块等,也可以是完整的电子设备,如计算机、手机、电视等,以实现特定的功能或完成特定的任务。
电子元件:电子元件是指用于构成电路、传输、转换、存储和控制电信号的基本组成部分。电子元件包括各种电子器件和被动元件,它们共同构成了电子电路的基本组成部分,实现了电流、电压和信号的控制和处理。
电子器件:电子器件是指用于控制、放大、开关、存储、调节或处理电流和电压等电信号的组件或设备。电子器件可以包括晶体管、二极管、电阻器、电容器、电感器等。
集成电路:集成电路是将多个电子器件(如晶体管、电容器、电阻器等)集成在一块半导体材料上的电子元件,可以实现电路功能的高度集成。
模拟芯片:模拟芯片是其中一种类型的集成电路,它主要用于处理模拟信号(连续变化的信号),如声音、图像等。与之相对的是数字芯片,用于处理数字信号(离散的信号),如计算机中的逻辑运算和数据处理。换句话说,数字芯片无法直接处理自然界中的信号,而必须通过模拟芯片将其处理成离散的“0”、“1”信号再进行处理。因此,人们形象地将模拟芯片称为“真实世界与数字世界的桥梁”。
搞明白模拟芯片的概念后,也就理解了为什么商家都在发展模拟芯片,他是在电子领域不可缺少的一部分。相比较数字芯片而言,模拟芯片更注重满足现实世界的物理需求,实现特殊功能,追求高信噪比、高稳定性、高精度、低功耗,其性能不会随着线宽的缩小而线性提高,因此模拟芯片不追求先进的工艺,更注重稳定性和成本。
如果再将模拟芯片进行分类的话,以下是几个主要的类别:
通信与无线电频率模拟芯片:用于手机、无线通信基站、射频识别(RFID)等设备,能够处理高频信号和射频信号。
数据转换模拟芯片:用于将模拟信号转换为数字信号或数字信号转换为模拟信号,包括模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)。
电源管理模拟芯片:用于管理和控制电子设备的电源供应,如电池充电管理、电压调节等功能。
模拟信号处理器:用于音频和视频信号的处理、滤波、放大和编码解码等。
模拟芯片行业发展现状
模拟芯片行业的发展迅速,目前多个大厂都在积极发展模拟芯片的技术和产品,同时也吸引了众多资本的介入,据不完全统计2022年有超过15家模拟芯片企业获得亿元左右的资本,从整个行业发展态势看,主要呈现以下几个特点:
模拟芯片行业更注重经验积累和稳定性。模拟芯片的使用寿命很长,而且客户对产品性能的要求非常高。与数字芯片相比,模拟芯片与其他元器件的结合更加紧密,需要考虑元器件的布局对电路结构和参数的影响。因此,设计人员需要深入了解元器件的特性,并具备成熟的拓扑结构设计和布线能力,模拟芯片的设计非常依赖于工程师多年积累的经验。
同时与数字芯片追求算力和高性能不同,模拟芯片则注重电路性能参数的提升,如电路速度、分辨率和功耗等方面,并强调高信噪比、低失真、低耗电和高稳定性。模拟芯片具备专有的制造工艺,通过定制化的制造工艺来提升产品的性能并降低成本。
模拟芯片已实现低端产品国产替代,高性能产品渗透率较低。中国制造的模拟芯片在中低端领域已经取得了巨大的成功,成功地实现了替代进口产品。然而,在高端市场上,我们仍然面临巨头的垄断。根据中国半导体协会的数据,截至2021年,国内自产模拟芯片的自给率仅为12%。可见,国产高性能模拟芯片在国内市场的渗透率依然很低。
以模拟芯片的射频芯片市场为例,全球的射频前端市场主要由美国的Broadcom、Skyworks、Qorvo、Qualcomm和日本的Murata等巨头所主导。他们垄断了中国射频前端芯片市场中大部分高端产品的份额。
中高端模拟芯片应用领域广泛,目前主要应用在工业和汽车领域。根据Frost&Sullivan的数据,2021年全球模拟芯片市场规模约为586亿美元。而中国市场规模约为2731亿元,占据了整个市场的七成左右。可以说,中国是全球最主要的模拟芯片消费市场,并且增速超过了全球市场的整体增速。据预测,到2025年,中国的模拟芯片市场规模将增长到3340亿元。
在市场应用场景方面,模拟芯片的下游市场主要包含通信、汽车、工业、计算机、消费电子等领域,2022年汽车领域的模拟芯片将增长17%,通信市场增长14%,工业市场增长9%,可见,随着模拟芯片的迭代和升级,将在大量的应用场景中得到应用。
总结
从前面的梳理中,我们发现模拟芯片剧本行业本身的竞争壁垒,需要多年的经验积累才能生产出高质量的产品,很难在同一个领域实现弯道超车的机会。
但从另外一个角度来看,我们发现模拟芯片的应用场景很多,并且不同的场景下对工艺的要求不一样,这也为众多中小企业提供了发展的机会,模拟类芯片企业需要在特定的应用场景下发掘出具备差异化竞争力强的产品,找寻材料、器件和工艺的最佳组合,也能够在巨大的市场中分一块蛋糕。
而在未来,我们也看到了一些新的发展机会:
物联网场景和新兴领域带来新的需求:随着物联网设备的快速增长,模拟芯片在传感器、智能家居、工业自动化等领域的需求也将增加,同时人工智能、增强现实、虚拟现实等新兴技术的快速发展,模拟芯片在这些领域的应用将变得更加广泛。模拟芯片能够提供高速的数据处理和实时的感知能力,为这些应用提供强大的支持。
芯片集成度提升:随着技术的进步,模拟芯片的集成度将不断提高,实现更高的性能和更小的尺寸。集成模拟芯片将集成更多的功能和模块,提高系统的整体性能和功耗效率。
绿色和可持续发展:在全球对环境保护和可持续发展的关注日益增加的背景下,模拟芯片行业也将致力于开发更节能和环保的产品。通过降低功耗和优化设计,模拟芯片可以减少能源消耗和环境影响。