模拟芯片产业的机遇、趋势和国内企业的痛点

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在芯片的世界里面,一直离不开模拟芯片和数字芯片,这两种芯片形式几乎贯穿着整个产业。不管是模拟转数字的模数转换器,还是数字转模拟的数模转换器,它们相辅相成,构成了强大的信息世界。在如今的信息世界里,数字信息几乎是无处不在,但是在大自然的世界,很多信息都是模拟的信息,如水流量、风声、温度变化、光照等等,模拟信号经过傅里叶变换形成离散信号被芯片处理,这是整个产业的常规操作。其实模拟芯片就是电容、电阻和晶体管等组成的芯片,比如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等都是模拟芯片。

模拟芯片产业的机遇、趋势和国内企业的痛点

(图片来源于OFweek维科网)

模拟芯片的应用是非常应用的,如无线通信、工业、消费电子、智能硬件、汽车和医疗等,最常见的模拟芯片就是电源管理芯片,它是对电能进行检测、管理和变换的芯片,ADI、TI、高通、英飞凌、安森美、恩智浦、Dialog等这些国外厂商几乎垄断了整个市场,而国内比较知名的电源芯片厂商有圣邦微电子、芯朋微电子、士兰微、矽力杰、全志科技、钰泰科技、上海贝岭、南京微盟电子、比亚迪微电子、芯智汇科技等企业。据相关数据统计,2018年全球电源管理芯片的销售额接近250亿美元左右,而中国市场占据了97.38亿美金的市场,几乎是4成的市场份额,国内尚未出现达到每年10亿元人民币销售额的电源IC企业,1亿元的也不到10家,但是增长很迅速,中国芯的机会还是很大的。

电源管理芯片的机遇在哪?

未来能驱动模拟芯片产业大幅度增长的是汽车、5G通信和智能制造的需求,伴随着5G商用的加速,很大相关企业对电源、运放和电压管理等需求大涨,

未来五年将是整个产业的一个爆发期。模拟芯片企业如何才能抓住这样的机遇,除了创新的技术,还需要了解产业的发展趋势,那就是模拟芯片是会朝着下面的方向进行发展。ADI公司相关负责人表示,随着第四次工业革命、人工智能、新能源以及5G等契机的出现,中国拥有无可比拟的速度和体量,各大产业生态系统都蕴含着无限的合作空间。

全球芯片产业经历了好几次大浪潮和产业转移,很多专家认为,未来的芯片产业转移地是中国,这给了给内的产业和中国企业带来了巨大机遇。中国有着全球相对廉价的工程师资源,有着全球应用最广泛的市场资源,有着全球最支持芯片产业的政策,有着全球最多的大学资源,有着相对完善的芯片供应链体系等等,这些都是发展芯片产业的基础,现在也出现了很多模拟芯片企业,虽然市场份额不到10%,但是很多企业的业绩成倍增长,反映了很好的发展势头。由于系统芯片是未来的趋势,那么就需要完善的体系和生态,中国有着天然的优势。

模拟芯片产业的趋势

对于未来的模拟芯片发展,以芯片产业和客户需求的角度来看,目前产业是朝着混合信号链、高性能和系统级芯片的趋势发展。圣邦微电子(北京)股份有限公司首席科学家姚若亚先生表示,随着智能家电、工业4.0等发展,产业对功效、可靠性和信息安全等要求也越来越高,以家电为例,如今对智能家电的可靠是高可用性、功能的完整性、长效和安全,企业在模拟电路设计时就要考虑这些问题,一是高参数降额,二是全面应力控制,三是多重负载控制,四是多区域控制,保证设备用得更久,五是复位,从安全角度考虑,必须有完整复位系统和器件保证产品质量,六是工作条件约束,这都是做硬件设计需要考虑的方面。随着物联网应用的不断增多,设备信息安全也成为一个巨大的难题,对模拟芯片设计而言,需要企业从芯角度进行完善产品定义。信息安全主要有两块,一是软件,也叫密钥分配,另一个就是硬件,解决信息安全有个抗干扰,还有就是抗探测,再就是连接的时效,必须要实时监测系统,还有要设置时钟的连续性,设备工作时,时钟一定要连续,否则它产生的结果可能影响安全性。

作为一家拥有55年历史的成功企业,ADI对于模拟技术有着自己深刻的理解。近日,在“ADI中国25周年媒体技术日”上,ADI公司系统解决方案事业部总经理赵轶苗表示,公司的核心的使命就是建立一个连接物理世界和数字世界的桥梁,而ADI公司进入中国的25年里,更是将这个桥梁向东方延伸,与中国企业一起步入了东方科技创新的快车道。在多样化摩尔的创新思维下,ADI努力基于多样化的工艺技术在模拟、射频、高压和传感领域让芯片拥有更多可能,ADI是业界唯一一家提供磁隔离的芯片技术公司,可以实现数十MHz、甚至GHz信号的传输及能量传输,同时把EMI、电磁干扰抑制到最低水平,为引领今天越来越快的技术发展趋势,创新的基因无疑是这家模拟芯片成功的关键。

国内模拟芯片企业的痛点

模拟芯片的设计难度很高,有很高的技术壁垒,尤其是高端模拟芯片,任何一点小小的突破都需要付出很大的努力。由于模拟芯片技术来源于美国,小时候很多模拟技术教程也是美国为主,这就导致了国内在技术体系和核心人才上的缺失,国内模拟IC人才紧缺。以全球模拟芯片市场来看,国外的市场更加成熟,产业更完善,国内模拟芯片企业起步晚,面临着巨大的挑战。对于大型的企业而言,选择国外的模拟芯片更可靠,国内芯片的品牌认知有待加强。国内模拟芯片集中在中低端市场,同质化竞争的严重造成了产品的价格战,不利于企业创新和发展。除了集中在中低端,国内模拟芯片还集中在消费电子,工业和汽车市场仍有很大提升空间,这也是国内模拟芯片企业面临的主要痛点。

国内模拟IC企业要想突破,重要的是加强自身修炼,对于阻碍国内模拟IC产业壮大的关键无非是专利和性能,而企业要想打破产业生态,让自己的产品成为企业的首选品牌。必须要创新,换道超车是个不多的选择。让产品在技术创新的同时,能做到成本优于前十大供应商,而专利这块,根据资自身的实力,突破传统设计架构,获得新的基础专利,保持企业核心竞争力。国内模拟芯片产业要想取得更大的进步,一方面国家继续坚持对芯片产业的扶持,另一方面,要加大对模拟IC人才的培养,从小就形成对产业和技术的重视,培育出高端的领头人物,其实国内并不缺模拟IC的普通人才,而是缺乏金字塔顶尖的电路设计和规划人才。还有一方面就是加大对重点模拟IC企业的扶持,除此之外,还得重视对模拟IC人才的挖掘,很多模拟IC人才是行业的宝,圣邦微电子董事长张世龙也是知名模拟芯片人才,后回国创办圣邦微。近年来,圣邦微电子、士兰微和全志科技等国内知名模拟芯片企业的崛起,让我们有理由相信中国企业的力量,未来的模拟芯片道路上,肯定有更多优秀中国厂商的身影。

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