作者丨Carol Li
集成電路(簡(jiǎn)稱(chēng)IC),可以分為數字IC和模擬IC兩大類(lèi)。數字IC是用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種數字信號的電路;模擬IC是用來(lái)產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號的電路。
那么,什么是數字信號?什么是模擬信號呢?數字信號,是指在時(shí)間和幅度上離散變化的信號;模擬信號,是指幅度隨時(shí)間連續變化的信號。
上圖可以形象的表示模擬信號和數字信號
為什么信號需要處理?因為外界自然信號,比如風(fēng)聲、溫度、濕度、光學(xué)、聲電等,都是連續變化的信號,即模擬信號。而在人類(lèi)發(fā)明的信息技術(shù)中,只能處理以數字信號承載的信息(在計算機中,數字信號的大小常用有限位的二進(jìn)制數表示),即數字電路無(wú)法直接跟自然界打交道,所以需要將模擬信號轉換為數字信號,信號經(jīng)過(guò)數字系統處理之后,再以模擬信號輸出。
模擬IC對信號進(jìn)行處理,分為以下三個(gè)步驟:
1. 通過(guò)傳感器或天線(xiàn)采集外界自然信號;
2. 經(jīng)過(guò)模擬電路預處理,轉化為以數字為載體的信號,輸入到數字系統中;
3. 經(jīng)過(guò)數字系統處理后的信號,再通過(guò)模擬電路進(jìn)行后處理,轉換為聲音、圖像、無(wú)線(xiàn)電波等模擬信號進(jìn)行輸出。
在電子系統中,模擬IC除了用于對模擬信號進(jìn)行接收外,還有混頻、放大、比較、乘除運算、對數運算、模擬-數字轉換、采樣-保持、調制-解調、升壓、降壓、穩壓等功能。模擬IC有許多,如運算放大器、模擬乘法器、鎖相環(huán) 、電源管理芯片等。
全球模擬IC市場(chǎng)規模
據芯師爺了解,目前全球模擬IC排名前十的企業(yè)主要為德州儀器(TI)、ADI、Skyworks、英飛凌、ST、NXP、Maxim、安森美半導體、Microchip和瑞薩電子。其2017年銷(xiāo)售額約占全球模擬IC市場(chǎng)的60%,而這其中并沒(méi)有一家中國企業(yè)。
來(lái)源IC Insights
另?yè)?span>IC Insights數據顯示,2017年,全球模擬IC市場(chǎng)的規模為545億美元,2017-2022年的復合年增率(CAGR)將達到6.6%,優(yōu)于整體IC市場(chǎng)的5.1%。
全球模擬IC市場(chǎng)規模發(fā)展趨勢
(芯師爺制表,數據來(lái)源IC Insights)
從以上統計中可以看出,近幾年間全球模擬IC市場(chǎng)保持穩定增長(cháng)態(tài)勢,預計2022年將達到748億美元規模,而這也要歸功于電源管理、信號轉換及汽車(chē)電子應用市場(chǎng)的快速成長(cháng),其中汽車(chē)電子表現尤為明顯。
對于全球模擬IC市場(chǎng)而言,在經(jīng)過(guò)2016年大調整之后,整體增長(cháng)趨勢開(kāi)始提速。伴隨著(zhù)全球半導體產(chǎn)業(yè)并購浪潮的到來(lái),2016年模擬IC領(lǐng)域也發(fā)生了兩個(gè)重大并購事件,分別是ADI以148億美元收購凌力爾特(Linear)和瑞薩電子以32.2億美元收購Intersil,而這也導致了全球模擬IC市場(chǎng)格局的變化。而不管如何調整,TI的龍頭地位并未受到威脅,從2017年最新數據中,我們也可以看出TI營(yíng)收已經(jīng)超過(guò)排名第二的ADI一倍多,優(yōu)勢非常明顯。
近日,瑞薩電子宣布以超過(guò)60億美元收購美國芯片商Integrated Device Technology(IDT),不僅刷新了日本半導體行業(yè)并購記錄,同時(shí)也為全球模擬IC市場(chǎng)增添了新的變數。據芯師爺了解,IDT具有30多年集成電路設計、制造、銷(xiāo)售和推廣的豐富經(jīng)驗,其在模擬和數字領(lǐng)域擁有很多優(yōu)勢技術(shù)的集成電路和解決方案。
除此之外,近日恩智浦高管團隊也進(jìn)行了重組,現任執行副總裁兼汽車(chē)事業(yè)部總經(jīng)理Kurt Sievers被擢升為恩智浦半導體公司總裁,以推動(dòng)新的業(yè)務(wù)和戰略規劃。據了解,在Kurt Sievers領(lǐng)導下,恩智浦在汽車(chē)電子領(lǐng)域已經(jīng)躍居行業(yè)首位,并在自動(dòng)駕駛和安全駕駛生態(tài)體系中搭建了最深層次的戰略伙伴關(guān)系。
汽車(chē)電子成推動(dòng)力
通過(guò)企業(yè)的布局,我們也不難看出,汽車(chē)電子對于未來(lái)模擬IC市場(chǎng)的重要意義。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展,信息化、電動(dòng)化、節能化、集成化、安全性提升等成為汽車(chē)發(fā)展的重要方向,對于電子技術(shù)需求愈來(lái)愈強。
特別是近幾年,自動(dòng)駕駛概念在全球范圍內迅速升溫,在A(yíng)DAS、通信模塊、安全控制、車(chē)載信息等細分方面,未來(lái)將迎來(lái)大幅度增長(cháng),這也是廠(chǎng)商們大規模調整及并購的原因。
2012-2020 全球汽車(chē)電子各細分市場(chǎng)規模(億美元)
據IMS Research數據顯示,2020年全球汽車(chē)電子市場(chǎng)規模將達2400億美元,2011-2020年復合增長(cháng)率約為5.76%。2000年,一輛汽車(chē)采用的芯片顆數低于10顆,現在大概需要幾十顆甚至上百顆芯片,未來(lái)可能達到幾百顆就是很好的說(shuō)明。
國外模擬IC企業(yè)
德州儀器(TI)
公司簡(jiǎn)介:成立于1930年,總部位于美國克薩斯州達拉斯市。世界第一大數字信號處理器(DSPs)和模擬半導體組件的制造商。2018年9月12日消息,德州儀器(TI)計劃在美國德州Richardson地區投資32億美元新建工廠(chǎng),主要用于生產(chǎn)模擬IC。
主要產(chǎn)品:公司的核心產(chǎn)品是模擬半導體和數字信號處理器,目前約擁有100,000多個(gè)模擬IC和嵌入式處理器。其產(chǎn)品還包括計算器、微控制器以及多核處理器。
亞德諾半導體(ADI)
公司簡(jiǎn)介:成立于1965年,總部位于總部位于美國馬薩諸塞州Norwood,全職雇員15,300人,是全球音頻放大器銷(xiāo)售量第一的公司。2015年斥資148億美元收購凌力爾特(Linear Technology)。
主要產(chǎn)品:數據轉換器、放大器、線(xiàn)性產(chǎn)品、無(wú)線(xiàn)射頻IC、電源管理產(chǎn)品、MEMS感測器、其他感測器及處理器產(chǎn)品,包括數位訊號處理器(DSP)與其他處理器。
思佳訊(Skyworks)
公司簡(jiǎn)介:成立于1962年,總部位于美國馬薩諸塞州Woburn,是一家無(wú)線(xiàn)集成電路產(chǎn)業(yè)的無(wú)線(xiàn)通信公司,設計、開(kāi)發(fā)、制造和銷(xiāo)售包括全球知識產(chǎn)權在內的專(zhuān)有半導體產(chǎn)品。
主要產(chǎn)品:放大器、衰減器、循環(huán)器、解調器、檢波器、二極體、定向耦合器、前端模組、合成、 隔離體、照明與顯示解決方案、混和器、調節器、光耦合器、光隔離器、移相器、合成器、功率分配器與合成器、電力管理裝置、接收器、交換器及高科技陶瓷。
應用領(lǐng)域:包括汽車(chē)、航空航天與國防、計算、互聯(lián)家庭、消費電子產(chǎn)品(是蘋(píng)果公司模擬芯片供應商)、媒體、醫療、移動(dòng)設備、聯(lián)網(wǎng)、智能能源和可佩戴設備。
英飛凌(Infineon )
公司簡(jiǎn)介:成立于1999年,總部位于德國慕尼黑,全職雇員35,565人,是一家半導體和系統解決方案供應商,是全球10大半導體公司之一。2015年1月,英飛凌收購美國國際整流器公司,該公司是電源管理技術(shù)行業(yè)的領(lǐng)先供應商。
主要產(chǎn)品:專(zhuān)注于為汽車(chē)和工業(yè)功率器件、芯片卡和安全應用提供半導體和系統解決方案,并已在模擬和混合信號、射頻、功率以及嵌入式控制裝置領(lǐng)域掌握尖端技術(shù)。
意法半導體(ST)
公司簡(jiǎn)介:成立于1987年,總部位于瑞士Geneva,全職雇員43,183人,是一家全球知名的半導體解決方案供應商,連同其子公司,為各種應用領(lǐng)域的電子設備制造商提供解決方案。
主要產(chǎn)品:CMOS視頻感測器(CMOS Image Sensor)、數字消費者專(zhuān)用標準產(chǎn)品(ASSP)、無(wú)線(xiàn)專(zhuān)用集成電路、電腦周邊專(zhuān)用集成電路(如硬盤(pán)與打印機)、汽車(chē)專(zhuān)用標準產(chǎn)品、非易失性?xún)却姘∟OR與NAND閃存、智能卡、單片機、分離式半導體產(chǎn)品、電子護照、微機電系統。
主要客戶(hù):汽車(chē)設備供應商博世、戴姆勒-克萊斯勒、偉世通與西門(mén)子,手提電話(huà)供應商諾基亞與摩托羅拉,打印機供應商惠普,電信基礎設施供應商阿爾卡特與北電網(wǎng)絡(luò ),硬盤(pán)供應商希捷公司與西部數據,消費電子產(chǎn)品供應商任天堂、飛利浦、索尼與湯姆遜,工業(yè)設備供應商西門(mén)子,電子組件經(jīng)銷(xiāo)商艾睿電子,鼠標及攝像鏡頭機供應商羅技。
恩智浦(NXP)
公司簡(jiǎn)介:成立于2006年,總部位于荷蘭埃因霍溫,全職雇員40,400人,是全球領(lǐng)先的半導體芯片公司。2015年3月3日,恩智浦半導體以167億美金現金加股票,收購飛思卡爾(Freescale)。
主要產(chǎn)品:提供半導體、系統解決方案和軟件。
應用領(lǐng)域:使用在電視、機頂盒、智能識別應用、手機、汽車(chē)以及其他電子設備上。
美信(Maxim)
公司簡(jiǎn)介:成立于1983年,總部位于美國加州圣何塞,全職雇員7213人,是一家設計、制造、銷(xiāo)售模擬和模數混合半導體產(chǎn)品美國公司,主要從事用于工業(yè)、通信以及普通消費、計算機市場(chǎng)的集成電路(IC)的研發(fā)。
主要產(chǎn)品:高度集成的模擬、混合信號、高頻和數字電路。
應用領(lǐng)域:廣泛用于工業(yè)、通信、消費類(lèi)及計算市場(chǎng)
安森美半導體(ON Semiconductor)
公司簡(jiǎn)介:創(chuàng )立于1999年,總部位于美國亞利桑那州鳳凰城,全職雇員34,000人(2018年),是全球高性能電源解決方案供應商。2016年收購仙童半導體。
主要產(chǎn)品:高能效電源管理、模擬、傳感器、邏輯、時(shí)序、互通互聯(lián)、分立、系統單芯片(SoC)及定制器件陣容。
應用領(lǐng)域:汽車(chē)、通信、計算機、消費電子、工業(yè)、醫療、 航空及國防應用等領(lǐng)域。
微芯科技(Microchip)
公司簡(jiǎn)介:成立于1989年,總部位于美國亞利桑那州錢(qián)德勒,全職雇員9,766人,是一家微控制器、存儲器與模擬半導體制造商。2016年1月20日,微芯科技(Microchip)以35.6億美元收購Atmel。
主要產(chǎn)品:微控制器(PIC微控制器、dsPIC / PIC24、PIC32)、序列式EEPROM、序列式SRAM、KEELOQ組件、無(wú)線(xiàn)電頻率(RF)組件、熱組件、功率與電池管理模擬組件,也有線(xiàn)性、接口與混合信號組件。還有一些接口組件包含USB、ZigBee/MiWi,CANbus與Ethernet。
瑞薩電子(Renesas)
公司簡(jiǎn)介:成立于2003年,總部位于日本,是一家智能芯片方案供應商。2017年以約3,200億日圓收購美國Intersil,2018年9月11日預期斥資60億美元收購美商IDT。
主要產(chǎn)品:微控制器、模擬、電源和SoC產(chǎn)品。
應用領(lǐng)域:可為眾多汽車(chē),工業(yè),家用電子產(chǎn)品(HE),辦公自動(dòng)化(OA)和信息通信技術(shù)(ICT)提供解決方案。
國內模擬IC市場(chǎng)規模
我們都知道,模擬IC產(chǎn)品生命周期可長(cháng)達10年,下游客戶(hù)對產(chǎn)品性能要求嚴格,產(chǎn)品技術(shù)通常依靠設計企業(yè)的長(cháng)期摸索和實(shí)踐積累,需要設計人員具備對器件物理特性理解、拓撲結構的設計技巧以及布圖布線(xiàn)的設計能力等綜合設計能力,而這也是我國一直以來(lái)所欠缺的。

從市場(chǎng)規模上來(lái)看,全球模擬IC市場(chǎng)總體上仍被歐美企業(yè)把控,中國本土模擬IC 廠(chǎng)商只能在夾縫中生存,尋求一定的替代市場(chǎng),且產(chǎn)品多定位于中低端。近些年,很多海歸人才選擇模擬IC作為創(chuàng )業(yè)方向,電源管理IC成為突破口。而隨著(zhù)不斷積累,國內廠(chǎng)商也開(kāi)始進(jìn)軍放大器、數據轉換器等標準模擬IC,以及射頻IC等領(lǐng)域,國內整體實(shí)力正在提升。
與此同時(shí),在下游應用方面,隨著(zhù)智能手機市場(chǎng)的增長(cháng)放緩,物聯(lián)網(wǎng)還不能快速帶來(lái)新的增長(cháng)需求,國內廠(chǎng)商還需要積極尋找新的成長(cháng)動(dòng)力。
國內模擬IC企業(yè)
從上文可以看出,全球十大模擬IC企業(yè)中,并沒(méi)有國內的企業(yè)。大家都知道,國內在整體半導體領(lǐng)域落后于國外,其一是因為我們確實(shí)起步較晚,其二之前在各方面的投入還不夠。
近年來(lái),政府加大力度支持半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在資金、人才、技術(shù)上都提高了重視度。隨著(zhù)整體產(chǎn)業(yè)環(huán)境的向良性發(fā)展,國內在模擬IC領(lǐng)域的發(fā)展也將會(huì )逐漸改善。下面是目前國內在模擬IC領(lǐng)域表現優(yōu)良的企業(yè)。
士蘭微
公司簡(jiǎn)介:成立于1997年,從一家純芯片設計公司發(fā)展成為目前國內為數不多的以 IDM 模式為主要發(fā)展模式的綜合型半導體產(chǎn)品公司。
主要產(chǎn)品:集成電路、半導體分立器件、LED(發(fā)光二極管)產(chǎn)品等三大類(lèi)。
圣邦微電子
公司簡(jiǎn)介:成立于20017年,是一家專(zhuān)注于高性能、高品質(zhì)模擬集成電路研發(fā)和銷(xiāo)售的半導體公司。
主要產(chǎn)品:其通用模擬IC產(chǎn)品,可應用于智能手機、PAD、數字電視、DVD、數碼相機、筆記本電腦、可穿戴式設備、各種消費類(lèi)電子產(chǎn)品以及車(chē)載電子、工業(yè)控制、醫療設備、測試儀表等眾多領(lǐng)域。
全志科技
公司簡(jiǎn)介:成立于2007年,是領(lǐng)先的智能應用處理器SoC、高性能模擬器件和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)芯片設計廠(chǎng)商。
主要產(chǎn)品:智能應用處理器SoC、高性能模擬器件和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)芯片。
應用領(lǐng)域:廣泛適用于智能硬件、平板電腦、智能家電、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、機器人、虛擬現實(shí)、網(wǎng)絡(luò )機頂盒以及電源模擬器件、無(wú)線(xiàn)通信模組、智能物聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域。
瑞芯微
公司簡(jiǎn)介:成立于2001年,是一家專(zhuān)業(yè)的集成電路設計公司。
主要產(chǎn)品:數字音視頻、移動(dòng)多媒體芯片
應用領(lǐng)域:為智能手機、平板電腦、通訊平板,電視機頂盒、車(chē)載導航、IoT物聯(lián)網(wǎng)和多媒體音視頻產(chǎn)品提供專(zhuān)業(yè)芯片解決方案。
華大半導體
公司簡(jiǎn)介:成立于2014年,是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團有限公司(CEC)整合旗下集成電路企業(yè)而組建的專(zhuān)業(yè)子集團。
主要產(chǎn)品:工控MCU、功率及驅動(dòng)芯片、智能卡及安全芯片、電源管理芯片、新型顯示芯片。
應用領(lǐng)域:安全物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、顯示及多媒體。
立锜科技
公司簡(jiǎn)介:成立于1998年,總公司設立于新竹,并且于亞洲、美國和歐洲各地有服務(wù)據點(diǎn),2015年9月被聯(lián)發(fā)科收購。
主要產(chǎn)品:電池管理、功率開(kāi)關(guān)、運算放大器、MOSFET驅動(dòng)器、多通道電源管理IC、電源監控與電路保護、交流-直流轉換等
應用領(lǐng)域:電腦、消費性終端產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò )通訊裝置、大尺寸面板顯示器等。
艾為電子
公司簡(jiǎn)介:成立于2008年6月,是一家專(zhuān)注于卓越性能與品質(zhì)的混合信號、模擬、射頻等IC設計,聚焦在手機、可穿戴、智能音箱、車(chē)載電子、IoT等消費電子領(lǐng)域的高科技公司。
主要產(chǎn)品:電源類(lèi)、觸摸按鍵類(lèi)、射頻小器件、音頻類(lèi)等。
昂寶電子
公司簡(jiǎn)介:成立于2004年,一家從事高性能模擬及數?;旌霞呻娐吩O計的企業(yè)。
主要產(chǎn)品:專(zhuān)注于設計、開(kāi)發(fā)、測試和銷(xiāo)售基于先進(jìn)的亞微米CMOS、BIPOLAR、BICMOS、BCD等工藝技術(shù)的模擬及數字模擬混合集成電路產(chǎn)品。
應用領(lǐng)域:通信、消費類(lèi)電子、計算機及計算機接口設備。
星辰半導體
公司簡(jiǎn)介:成立于2002年,總部位于新竹,具備高整合、高性能系統單芯片(SOC)設計能力,核心技術(shù)團隊來(lái)自美國TI公司。
主要產(chǎn)品:LCD控制芯片、機頂盒、數字電視控制芯片等。
應用領(lǐng)域:消費類(lèi)電子及影像處理等。
炬力集成
公司簡(jiǎn)介:一家致力于集成電路設計與制造的大型半導體技術(shù)集團,美國的納斯達克上市公司,總部設在環(huán)境優(yōu)美的海濱城市珠海,旗下?lián)碛腥易庸尽媪呻娐吩O計有限公司、炬才微電子(深圳)有限公司、北京炬力北方微電子有限公司。
主要產(chǎn)品:QUAD-CORE系列、ATS系列、ATJ系列、ATB系列處理器。
應用領(lǐng)域:無(wú)線(xiàn)音頻及智能耳穿戴、智能多媒體、智慧計算及物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、人工智能等。
以上是芯師爺根據已知資料,查找到的部位表現較為突出的模擬IC企業(yè),如有遺漏歡迎在評論區留言告知,非常感謝。
總結:
從文中不難看出,國內在模擬IC領(lǐng)域與國外的差距非常大。近年來(lái),隨著(zhù)國家對集成電路產(chǎn)業(yè)的重視,國內在包括模擬IC在內的諸多領(lǐng)域,都有明顯的成長(cháng)。
但從整體來(lái)看,國內模擬IC還是存在人才短缺的問(wèn)題,這也是整個(gè)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題,所以引進(jìn)人才和培養人才是一直需要堅持做的事。
模擬IC產(chǎn)業(yè), 不同很多快消行業(yè),它需要花費長(cháng)時(shí)間的去慢慢積累,才能最終有所成效。全球模擬IC市場(chǎng)需求還處于增長(cháng)期,國內企業(yè)能否在未來(lái)獲取更多市場(chǎng)認可,很值得期待。
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