自動化發(fā)展將推動集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪景氣周期

• 柯壯賓 2023年2月3日 來源：中研網(wǎng) 313 13
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集成電路（Integrated circuit）是一種微型電子器件，簡稱“芯片”、“IC”等，是指通過采用一定的工藝，將電路中所需的晶體管、電阻、電容、電感等元件及布線互聯(lián)在一起，制作在半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型電子器件。自194

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)主要為集成電路設(shè)計、制造與封裝測試三大環(huán)節(jié)。其中，集成電路設(shè)計處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，集成電路制造為中游環(huán)節(jié)，集成電路封裝測試為下游環(huán)節(jié)。

圖：集成電路產(chǎn)業(yè)鏈

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

集成電路產(chǎn)業(yè)隨著規(guī)模的迅速擴大，因其本身的技術(shù)復(fù)雜性和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的高度專業(yè)化，產(chǎn)業(yè)分工進(jìn)一步細(xì)化。因IDM模式重資產(chǎn)經(jīng)營，對經(jīng)濟周期敏感，根據(jù)全球模擬行業(yè)歷史發(fā)展經(jīng)驗，大部分IDM廠商因無法適應(yīng)市場競爭而遭到市場淘汰。原來主流的IDM垂直整合制造模式逐步向Fabless（無晶圓制造的設(shè)計公司）+Foundry（晶圓代工廠）+OSAT（封裝測試企業(yè)）的垂直分工模式以及虛擬IDM模式轉(zhuǎn)變。

集成電路按照處理的信號對象劃分，主要可分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。其中，模擬集成電路主要由晶體管、電阻、電容等組成，是用來處理連續(xù)函數(shù)形式模擬信號（如聲音、光線、溫度等）的集成電路。而數(shù)字集成電路則是對離散的數(shù)字信號（如用0和1兩個邏輯電平來表示的二進(jìn)制碼）進(jìn)行算術(shù)和邏輯運算的集成電路。

表：模擬集成電路和數(shù)字集成電路的主要對比

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

模擬集成電路相對于數(shù)字集成電路，具有產(chǎn)品種類復(fù)雜、產(chǎn)品生命周期長、制程要求相對不高等特點，更依賴于工程師的工藝調(diào)試與電路設(shè)計經(jīng)驗。

根據(jù)中研網(wǎng)《2023-2028年中國集成電路行業(yè)市場全景調(diào)研與發(fā)展前景預(yù)測報告》分析，集成電路設(shè)計環(huán)節(jié)是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分。近年來，隨著以手機、平板電腦為代表的新型消費電子市場需求的逐步興起，以及汽車電子、工業(yè)通訊等領(lǐng)域電子產(chǎn)品需求的持續(xù)提升，集成電路行業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，也帶動了集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2010年至2022年，集成電路設(shè)計類產(chǎn)業(yè)（Fabless/System IC Sales）的銷售額從635億美元增長到了1478億美元。

圖：2016-2022年全球集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售額

數(shù)據(jù)來源：IC Insights、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

隨著我國經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展與工業(yè)體系的逐步升級，消費市場規(guī)模逐步擴大，對汽車電子、通訊電子、消費電子等各領(lǐng)域的電子產(chǎn)品需求逐步提升，帶動了我國集成電路設(shè)計行業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2010年至2022年，我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)的銷售額從383億元增長到了4156億元，是集成電路行業(yè)三大環(huán)節(jié)中增速最快的環(huán)節(jié)。

圖：2016-2022年我國集成電路設(shè)計產(chǎn)業(yè)銷售額

數(shù)據(jù)來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會、中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

其中，模擬集成電路是集成電路的一大重要分支，主要可分為電源管理芯片（PowerManagement IC）、信號鏈芯片（Signal Chain IC）等兩大類。其中電源管理芯片主要用于管理電源與電路之間的關(guān)系，負(fù)責(zé)電能轉(zhuǎn)換、分配、檢測等功能，主要產(chǎn)品類型包括DC-DC類芯片、AC-DC芯片、線性電源芯片、電池管理芯片等；信號鏈模擬芯片則主要用來接收、處理、發(fā)送模擬信號，將光、磁場、溫度、聲音等信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，主要產(chǎn)品包括放大器、濾波器、變頻器等。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022年電源管理芯片占全球通用模擬芯片市場規(guī)模的65%，信號鏈產(chǎn)品占比約為35%。

模擬芯片作為處理模擬信號的主要元器件，在電子設(shè)備管理領(lǐng)域具備電能變換、分配、檢測等管控功能。隨著電子設(shè)備規(guī)模的增長以及通訊、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、新能源與人工智能等新興產(chǎn)業(yè)的逐漸興起，下游終端設(shè)備與應(yīng)用市場對模擬芯片的需求和性能的要求正在不斷提升。

在下游多元化需求的影響下，模擬芯片市場不斷深化、擴展，呈現(xiàn)出差異化、集成化、高效化、智能化的發(fā)展趨勢。

1、汽車電子

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，安全、舒適等消費需求以及節(jié)能、環(huán)保等社會規(guī)范，越來越成為行業(yè)發(fā)展的重要考慮因素，汽車電子的智能化、集成化與服務(wù)化趨勢越發(fā)明顯7122億元，同比增長約10.8%。

汽車電子以智能駕駛輔助系統(tǒng)和車聯(lián)網(wǎng)為核心，相關(guān)電子系統(tǒng)的性能提升離不開模擬集成電路的廣泛運用。汽車電子的快速發(fā)展，為模擬集成電路領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用空間。

2、通訊電子

通訊產(chǎn)業(yè)是我國大力扶持的產(chǎn)業(yè)，目前已取得領(lǐng)先優(yōu)勢，在基站總量、手機終端用戶連接數(shù)以及通信標(biāo)準(zhǔn)必要專利聲明數(shù)量等均居于行業(yè)首位。未來，國家政策將繼續(xù)推動通訊行業(yè)快速健康發(fā)展，做強系統(tǒng)、終端等優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，補齊芯片、儀表等短板弱項，推動產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)優(yōu)化升級。

通訊具有“性能高、延時低、容量大”等特點，隨著通訊應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)擴大以及下游終端需求的逐漸升級，在性能、效率與節(jié)能等方面對模擬芯片提出了更高的要求，將帶動模擬芯片市場的進(jìn)一步發(fā)展。

3、工業(yè)智造

在社會產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級、國家政策扶持的條件下，面對我國逐步邁入老齡化社會的現(xiàn)實，工業(yè)自動化與智能化是我國未來發(fā)展的一大趨勢。根據(jù)《2020中國工業(yè)自動化市場白皮書》數(shù)據(jù)顯示，2019年中國自動化市場整體規(guī)模1,865億元，同比增1.8%。2020年以來，隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的進(jìn)一步實施，我國自動化行業(yè)進(jìn)入新一輪的景氣周期。

工業(yè)智造的發(fā)展助推模擬芯片的進(jìn)一步發(fā)展，也將加快高效率、高性能與高穩(wěn)定性的模擬芯片的國產(chǎn)換代進(jìn)程。

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