2. 发展驱动力一:模拟芯片行业前景广阔,国产替代稳步前行
2.1 行业定位:专注模拟芯片行业2.1.1模拟芯片:用于处理连续函数形式模拟信号
集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指用来产生、放大和处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路;数字集成电路对离散的数字信号(如用 0 和 1 两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路。
模拟集成电路和数字集成电路在工艺制成、产品应用、产品特点和价格等方面均有较大差异。在工艺制程方面,模拟集成电路目前主要在0.18um/0.13um,而数字集成电路目前已达到5-7nm。在产品特点方面,模拟集成电路品种繁多,而数字集成电路种类少。在价格方面,前者价格低且稳定,后者价格初期高,后期低。
2.1.2 信号链模拟芯片:用于收发、转换、放大、过滤模拟信号信号链模拟芯片:用于收发、转换、放大、过滤模拟信号IPC结构复杂,包括多种功能模块。在前端IPC SoC芯片领域,通常集成了嵌入式处理器(CPU)、图像信号处理(ISP)模块、视音频编码模块、网络接口模块、安全加密模块和内存子系统,部分芯片还集成了视频智能处理模块。一般而言,前端智能化的实现即通过在IPC SoC 中集成视频智能处理模块。
2.1.3 公司产品:专注高质量模拟芯片,种类繁多,应用广阔
思瑞浦专注于高速、高精度、低功耗、低噪声模拟产品,产品的细分品类繁多,超过900款可供销售的产品型号可满足不同客户在不同应用场景下的多样化需求。公司的信号链模拟芯片类产品包括线性产品、转换器产品和接口产品等细分品类;公司的电源管理芯片包括线性稳压器、电源监控产品、其他电源管理产品等细分品类。
2.2 行业规模:模拟芯片稳健增长2.2.1模拟芯片:市场稳健增长,波动较小
近年在以物联网、可穿戴设备、云计算、大数据、新能源、医疗电子和安防电子等新兴应用领域强劲需求的带动下,集成电路产业开始恢复增长。全球模拟集成电路销售额的整体增速不及数字集成电路销售额的整体增速,但前者的波动幅度较小,在集成电路市场景气度下行的环境中所受影响较小。预计未来模拟芯片行业大概率将保持原有趋势稳健增长。根据 WSTS 统计,从 2013年到 2018年,全球集成电路销售额从 2,518亿美元迅速提升至3,933亿美元,年均复合增长率达到9.33%。同期,全球模拟集成电路的销售额从401亿美元提升至588亿美元,占全部集成电路销量比例始终保持在16%左右,年均复合增长率达到7.96%。
根据IC Insights预测,2018年到 2023年模拟集成电路市场规模的年均复合增长率将达到7.4%,高于整体集成电路市场的6.8%,创造出超过200亿美金的需求空间。
中国模拟集成电路市场的销售规模已超过全球50%,且增速高于全球平均水平。可见中国的模拟芯片市场潜力巨大,是模拟芯片供应商客户的重要聚集地。根据IC Insight,2018年中国模拟集成电路市场规模为2,273亿元,同比增长 6.23%,近五年复合增速为9.16%。
2.2.2 信号链:收益较长生命周期,行业规模稳步增长
信号链模拟芯片又可以进一步分为以放大器和比较器为代表的线性产品、以 ADC 和DAC为代表的转换器产品及各类接口产品。受益于较长的生命周期和较分散的应用场景,信号链模拟芯片的市场在近几年发展态势良好,行业规模稳步增长。IC Insights 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,平均年化复合增长率约 5.00%。
2.3 竞争格局:海外厂商主导,技术升级逐渐实现进口替代2.3.1模拟芯片:公司技术升级,逐步打破海外龙头主导格局
目前模拟集成电路行业由国外龙头厂商主导,2018年全球前十大模拟芯片供应商占约60%份额,美国领先全球。大部分国内模拟集成电路厂商起步较晚,研发投入相对较低,产品以中低端芯片为主,且在价格上竞争激烈。近年来,随着技术积累和政策支持,部分国内公司在高端产品方面取得一定突破,逐步打破国外厂商垄断。
2.3.2信号链模拟芯片:公司跻身世界放大器&比较器领域,亚洲NO.9,全球NO.12
根据 Databeans 的最新报告显示,在信号链模拟芯片市场规模中占比最高的放大器和比较器领域,公司已经跻身世界舞台,市场地位进一步稳固;在上述市场中,公司分别位居全球销售第 12 名和亚洲区销售第 9 名。
2.4模拟芯片行业竞争力:高产品数量+高性能2.4.1产品数量:总产品数加速增长,缩小与国际龙头差距
在模拟集成电路行业中,产品数量企业核心竞争力的一大重要衡量标准。公司在产品可销售型号数量总数上与矽力杰、圣邦股份等领先公司相比还有一定差距,但公司通过多年在具有比较优势领域的持续研发,在产品数量增速上与龙头企业逐渐缩小差距。
2.4.2产品性能:核心产品达到国际水准,实现进口替代
公司高度重视研发投入和技术创新,秉持先进的集成电路工艺和设计理念,公司在模拟芯片领域积累了大量的技术经验,并以此开发了涵盖信号链和电源管理领域的多品类模拟芯片产品,其中代表公司先进技术水平的核心产品,如全高清视频滤波器、零漂运算放大器、主流能耗控制芯片和接口产品已通过诸多国内知名企业的验证,实现进口替代。
全高清视频滤波器
公司基于CMOS工艺设计的全高清视频滤波器于2013年面世,性能达到国际领先企业基于SiGe工艺的同类产品,同时大幅降低产品成本和价格,并打入国内安防监控龙头企业的供应链,实现进口替代。
上述指标中,全高清视频滤波的-3dB 带宽需要在70MHz左右,同时要求在148MHz的频率衰减越大越好。经对比,公司的全高清视频滤波器的性能接近当时生产同类产品的国际领先厂商标准。
零漂运算放大器
公司基于自主知识产权架构的高压放大器闩锁性能可达500mA,远高于国际 JEDEC标准中Level A规定的100mA,大幅度提高了工业应用中的可靠性。公司的低压零漂移运算放大器TP55XX,失调电压最大值为5μV,性能优于同时期的同类竞品,获得由《电子工程专辑》颁布的“2014 年度最佳放大器/数据转换器奖”。
上表的这类运算放大器芯片主要用于微小信号的调理,失调电压会直接影响信号调理的精度,是衡量这类芯片的最重要指标之一,失调电压越小则代表芯片性能越好。公司的产品 TP5552 的技术水平和关键指标在发布之初已与国际同类公司的产品相当。
主流能耗监控芯片
公司是国内率先设计出通用性转换器产品并进行商业化的企业之一。公司已成功研发众多主流的转换器架构,包括流水线型 ADC、逐次逼近型ADC、Sigma-Delta ADC、电流舵型 DAC、插值型 DAC、R2R 型 DAC 等,其中 16 位 DAC 是国内最早量产的通用型高精度 DAC 之一,因此获得了《电子工程专辑》颁布的“2017年度最佳放大器/数据转换器”奖;公司将Sigma-DeltaADC技术运用于混合信号芯片,为 5G 基站的能耗监控与调节提供了实时数据,并成功进入中国通信设备龙头企业的供应链,突破了国外厂商的垄断。
上表中最大共模电压为芯片可以工作的最高输入电压;分辨率为模数转换的精度指标,数值越大转换精度越高;转换时间为芯片完成一个能耗采集所需时间,数据越小表明速度越快。公司的产品 TPA626 在部分重要指标上甚至优于所选的国际竞品,侧面反映公司在该类模拟信号链产品的技术水平已经达到了一定高度。
接口产品系列
公司基于先进的 BCD 工艺开发了高品质、低功耗的接口产品系列。其中高速 RS485 芯片、RS232 芯片数据速率分别达到了 20MHz 和 1MHz,符合 IEC61000-4-2 标准的接触型 ESD 性能最高到 15kV,均为国际水平。接口产品凭借其优良的性能已经进入多个行业领军企业。
上表中数据速率为单位时间内传输的信号数量,数据越大表示传输速度越快;ESD(IEC61000-4-2)为芯片对外部静电冲击的承受能力,数据越大说明抗静电冲击能力越强。公司的 RS485 接口产品的重要指标略弱于如国际竞品三 THVD1550和国际竞品四 THVD1450 等国际最领先的产品,但优于其他同类竞品,处于国际中上位置。
上表中数据速率为单位时间内传输的信号数量,数据越大表示传输速度越快;ESD(IEC61000-4-2)为芯片对外部静电冲击的承受能力,数据越大说明抗静电冲击能力越强。公司的 RS232 接口产品的重要指标均优于所选的国际竞品,但由于推出时间差的原因,保守估计公司在 RS232 接口芯片上的技术水平已与国际接轨。
模拟芯片行业的稳健增长为公司规模的发展提供了外在驱动力,而公司的研发投入和技术升级提升了公司的行业竞争力,公司产品数量和质量的不断提高使得公司能跻身世界舞台,进一步稳固市场地位。