模拟芯片行业报告：TI 和 ADI 发展路径的启示（24页）

行业报告下载 2022年09月09日 06:37 管理员

电源管理芯片负责电子设备中各器件的电能供给，起到电能转换、分配和监测的作用。电源管理芯片的主要职能为将电源输入的电能转换到电路中各负载可接受的电流电压范围，并在不同负载之间进行合理的电能分配，同时监控电源的工作状态并进行调整。常见的电源管理芯片包括交直流转换器（AC-DC、DC-AC）、稳压器（线性电源、开关电源）、驱动类芯片和高集成度的 PMIC 等。信号链芯片负责整个模拟信号通路中信号的收发、转换、放大、滤波等工作。自然界的物理信号（如声、光、温度等）通过传感器转化为模拟电信号传入电路，经放大器进行放大处理后，由模数转换器转化为数字信号，输入到数字芯片中进行处理和运算；数字芯片输出的信号经过数模转换器重新转化为模拟信号，经处理后输出电路。以上过程被称为信号链。常见的信号链芯片包括放大器、数据转换器（ADC、DAC）、接口、隔离芯片等。模拟行业市场规模广阔，但由于产品种类众多，且生产周期长，头部供应商也并未实现完全垄断，竞争格局呈现出分散的特征。根据 Gartner 数据，全球模拟芯片市场规模由 2020 年的 622 亿美元增长至 2021 年的 805 亿美元，同比增长 29%。其中，通用模拟芯片占比 40%，电源管理和信号链份额相当，而专业模拟芯片占比 60%，通信、汽车和工业是主要应用领域。模拟芯片公司的毛利率水平较高，这主要归因于产品特征及商业模式。德州仪器和亚德诺半导体作为模拟芯片的两大龙头，2021 年毛利率均超过 60%，而国内模拟厂商的 2021 年毛利率也在 50%左右，均维持在较高水平。

主要原因有：第一，产品技术相对稳定，迭代速度较慢，单个产品的生命周期可达 5 年以上，TI、ADI 等资深模拟大厂能够持续销售成熟产品，成本也随着时间的延长而降低；第二，成本效率不断提升，具体方式是将 6 英寸和 8 英寸的晶圆向 12 英寸转变。根据 TI 公告，在 300 毫米晶圆上构建的无封装芯片的成本比在 200 毫米晶圆上构建的无封装芯片低约 40%，德州仪器对于 300 毫米晶圆制造厂的投资将支持未来 10 到 15 年的增长。模拟芯片的应用领域广泛，其中以手机为代表的消费类电子是重要应用场景。手机中涉及模拟芯片的部件主要包括射频前端和基带、电源及电池管理、数据转换器、音视频电路和接口电路等。模拟芯片在其中主要负责电能的转换和电源管理等任务。消费电子整体上面临渗透率过高、创新乏力的现状，而模拟芯片（尤其是电源类芯片）是目前重要的创新突破口。近年来以 OPPO 为代表的消费电子厂商在手机快充技术上不断革新，更高的充电功率带来了电池管理芯片的量价齐升。目前大量应用于手机快充的 4:1 电荷泵芯片单颗可实现 60W 的充电功率，两颗并联可实现 120W 快充，其价格远高于应用在 50W 充电量级的 2:1 电荷泵芯片。同时，伴随高功率充电产生的机身发热、充电安全等问题也使得各种电池监测芯片和安全保护芯片的需求增加。此外，快充带来的模拟芯片增量还体现在充电协议上，华为荣耀、OPPO、小米等厂商最新推出的快充产品均同时支持手机、平板等多种移动设备的充电，这就需要电源适配器内置识别不同设备协议的智能芯片，从而配置相应的充电功率。