系列前兩篇文章我們了解了邏輯芯片與存儲芯片以及國內這兩個領域的龍頭企業(yè)，邏輯芯片、存儲芯片以及我們即將介紹的微控制單元都屬于數字芯片的范疇，它們的共同點是以高壓、低壓表示0和1，進行數字信號（二進制）的處理。

然而光、聲、溫度、電磁波等模擬信號廣泛存在于大自然中，大量電子設備也需對模擬信號進行處理，這就無法離開模擬芯片。?

本篇文章將帶大家詳細了解信號鏈、電源管理兩種重要類型的模擬芯片與模擬芯片的龍頭企業(yè)圣邦股份與思瑞浦。

什么是模擬芯片

世界半導體貿易統(tǒng)計組織（WSTS）將所有半導體按照結構功能劃分為集成電路、分立器件、光電子器件與傳感器四大類。

集成電路簡稱IC（Integrated Circuit），是采用一定的工藝，把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容等元件集成在半導體晶圓上，成為具有所需電路功能的微型結構，占全球半導體市場份額的83%。

集成電路可進一步細分為承擔計算功能的邏輯芯片、承擔存儲功能的存儲芯片，承擔傳輸與能源供給功能的模擬芯片以及將運算、存儲等功能集成于一個芯片之上的微控制單元（MCU），它們的市場份額分別占到半導體總體市場份額的28.22%、27.39%、13.28%、14.11%，邏輯芯片與存儲芯片占比較高。

非集成電路半導體元件（分立器件、光電子器件、傳感器）的市場份額占半導體總體市場份額的17%，我們也會在在系列后續(xù)文章中詳細介紹。

上圖為一張簡化的模擬芯片工作原理示意圖，模擬信號如聲、光、溫度通過傳感器進入后，放大器將輸入的信號進行放大減小處理，隨后信號經過模數轉換器轉化為數字信號后由數字芯片進行處理，最終輸出的信號通過數模轉換器重新轉化為模擬信號，某些設備還會在其中添加接口器件，用于提高信號范圍與質量，這個過程被稱為信號鏈。在這個過程中起到模擬信號處理功能的放大器、數模轉換器與接口即為信號鏈芯片。

而在信號處理的過程中需要進行電能的轉換、分配與檢測，這個過程被稱為電源鏈，在電源鏈中起到穩(wěn)壓、直交流電轉換與電池管理的集成電路即為電源管理芯片。

在我們大致了解了模擬芯片的功能后，它與數字芯片的本質區(qū)別則是繞不開的話題。

數字芯片追求更快的處理速度與更高的存儲量，需要不斷追求更先進的制程工藝，模擬芯片則主要追求可靠性與安全性，因此對先進制程的追求相對不強烈，產品迭代速度較慢，且由于對可靠性的追求產品認證周期較長。

數字芯片以邏輯為基礎，輔助設計軟件較多，上手速度較快，3-5年時間可培養(yǎng)一名合格工程師。模擬芯片則需要具備更多半導體物理與材料學知識，對經驗依賴更大，培養(yǎng)周期為10-15年。

模擬芯片細分種類更多，然而每一種類產品的出貨量少，國內模擬芯片龍頭圣邦股份旗下便有25大類3500款產品，國際龍頭德州儀器則擁有12.5萬種產品，能夠提供豐富產品種類的廠商具備顯著的競爭優(yōu)勢。

模擬芯片競爭格局

模擬芯片領域呈現一超多強的格局，根據IC Insights統(tǒng)計數據，德州儀器市占率為19%，亞德諾、思佳迅、英飛凌與意法半導體市占率也排在前列，行業(yè)CR5接近50%。

2020年全球模擬芯片市場競爭格局（%）

數據來源：IC Insights

模擬芯片的競爭格局相對邏輯芯片較為分散，原因在于產品的種類與下游應用眾多，廠商可切入某細分領域形成自身的競爭壁壘，例如英飛凌的產品主要集中于汽車的電源管理領域，思佳迅則發(fā)力于無線通信領域，為蘋果的主要供應商，恩智浦的產品則是車輛網絡與5G的重要組成部分。德州儀器作為全能型選手常年穩(wěn)坐市占率第一的交椅。

模擬芯片領域為歐美廠商把持，我國的自給率較低，據半導體協會統(tǒng)計2020年我國模擬芯片自給率僅為12%，隨著地緣政治風險的加劇，模擬芯片領域的國產替代空間較大。

我國模擬芯片龍頭企業(yè)為圣邦股份與思瑞浦，圣邦股份主要發(fā)力電源管理芯片，思瑞浦則主要布局信號鏈模擬芯片，兩者均進入華為產業(yè)鏈中。

相關領域龍頭企業(yè)

圣邦股份為我國電源管理芯片龍頭企業(yè)，成立于2007年，目前擁有包括運算放大器、音視頻放大器、交直流電轉換器與電池管理IC在內的3500多種產品，并以每年200-300種產品的速度增加。

公司近年來加快導入華為、小米、oppo、vivo等消費電子廠商，疊加TWS耳機放量增加對于電源管理芯片的需求，公司的業(yè)務得到快速發(fā)展。

電源管理芯片領域產品的技術附加值由高到低的領域依次為工業(yè)級、汽車級、家電、消費電子。德州儀器與亞德諾等全球一流廠商產品集中于工業(yè)與汽車領域。

圣邦股份的產品目前以家電與消費電子的應用為主。2019年公司收購鈺泰半導體71.3%的股權，有助于完善公司的電源管理產品矩陣，在附加值更高的工業(yè)控制與汽車領域獲得更好的發(fā)展。

思瑞浦為我國信號鏈模擬芯片龍頭，成立于2012年，目前擁有包括放大器、數模轉換器與接口在內的1400多款產品，主要應用于工業(yè)控制與通訊領域。

公司目前已進入華為、中興、海康與科大訊飛等眾多知名廠商的供應鏈體系，同時也在不斷切入電源管理芯片領域。

2017年-2021年Q1-Q3年圣邦股份與思瑞浦營收、凈利潤

兩家公司自2019年起收入與凈利潤均呈爆發(fā)式增長，營收增速達到年均30%-60%。背后的三大主要推動力在于（1）2018年后TWS耳機的放量、(2）中美貿易戰(zhàn)后國內消費電子廠商出于規(guī)避地緣政治風險的需求加速進行國產替代，使得圣邦股份與思瑞浦的產品加速導入國內廠商供應鏈與（3）疫情造成的全球范圍內缺芯給予了國內廠商奪取更多市場份額的機會。2021年Q1-Q3，圣邦股份營收15.35億元，同比增長77.95，思瑞浦營收13.26億元，同比增長134.06%.

2017年-2021年公司產品毛利率（%）

數據來源：公司年報

信號鏈模擬芯片毛利率相對較高，因此思瑞浦的產品毛利率可達60%，高于圣邦股份。隨著兩者產品的完善與導入知名產商產業(yè)鏈，毛利率呈現不斷增長的趨勢。

2017年-2020年公司與各數字芯片龍頭企業(yè)研發(fā)支出占營收比例（%）

數據來源：公司年報

兆易創(chuàng)新為國內存儲芯片與微控制單元領域龍頭企業(yè)，景嘉微與龍芯中科則為邏輯芯片領域GPU與CPU的龍頭企業(yè)，對比它們研發(fā)支出占占總營收的比例，龍芯中科、景嘉微與思瑞浦的研發(fā)支出占比較高，長時間維持在約20%，特定時期可達到30%以上。兆易創(chuàng)新則常年維持在約10%的水平。

我們認為芯片各細分領域的產品屬性對行業(yè)內企業(yè)的研發(fā)投入力度具有較大影響，產品迭代速度較快，標準化程度較低，國內企業(yè)與海外企業(yè)差距較大的細分領域國內企業(yè)的研發(fā)投入力度較大，反之則較小。