一、IDM、虛擬IDM、Fabless、Foundry有何區(qū)別
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為IC設(shè)計(jì)、IC制造(晶圓制造)與封裝測(cè)試三大環(huán)節(jié)。
我前面講的邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片以及今天講的模擬芯片都屬于上圖中的IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
當(dāng)前, 半導(dǎo)體芯片行業(yè)主要有三種運(yùn)作模式,分別有IDM(虛擬IDM)、Fabless和Foundry模式。
1、什么是IDM模式
主要特點(diǎn):覆蓋了芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身,就像光伏產(chǎn)業(yè)鏈一體化的企業(yè)一樣。
早期多數(shù)集成電路企業(yè)采用的模式,目前僅有極少數(shù)企業(yè)能夠維持。
主要優(yōu)勢(shì):設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試等環(huán)節(jié)協(xié)同優(yōu)化,有助于充分發(fā)掘技術(shù)潛力,能有條件率先實(shí)驗(yàn)并推行新的半導(dǎo)體技術(shù)(如FinFet)。
主要劣勢(shì):公司規(guī)模龐大,管理成本較高,運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較高,資本回報(bào)率偏低。
這類企業(yè)主要有:三星、德州儀器(TI)、英特爾等半導(dǎo)體國(guó)際巨頭,國(guó)內(nèi)的企業(yè)有聞泰科技、華潤(rùn)微、揚(yáng)杰科技等。
2、什么是Fabless模式
主要特點(diǎn):只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)與銷售,將生產(chǎn)、測(cè)試、封裝等環(huán)節(jié)外包。
主要優(yōu)勢(shì):資產(chǎn)較輕,初始投資規(guī)模小,創(chuàng)業(yè)難度相對(duì)較小,企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用較低,轉(zhuǎn)型相對(duì)靈活。
主要劣勢(shì):與IDM相比無(wú)法與工藝協(xié)同優(yōu)化,因此難以完成指標(biāo)嚴(yán)苛的設(shè)計(jì),與Foundry相比需要承擔(dān)各種市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),一旦失誤可能風(fēng)險(xiǎn)很高。
這類企業(yè)主要有:聯(lián)發(fā)科(MTK)、博通(Broadcom)等企業(yè),國(guó)內(nèi)的企業(yè)有華為海思、兆易創(chuàng)新、紫光國(guó)微、北京君正、韋爾股份、卓勝微、匯頂科技等。
3、什么是Foundry模式
主要特點(diǎn):僅負(fù)責(zé)晶圓制造環(huán)節(jié),不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì),可以同時(shí)為多家IC設(shè)計(jì)公司提供晶圓代工服務(wù),通俗點(diǎn)講就是代工廠,最典型的就是臺(tái)積電。
主要優(yōu)勢(shì):不承擔(dān)由于市場(chǎng)調(diào)研不準(zhǔn)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷等決策風(fēng)險(xiǎn)。
主要劣勢(shì):投資規(guī)模較大,維持生產(chǎn)線正常運(yùn)作費(fèi)用較高,需要持續(xù)投入維持工藝水平,一旦落后追趕難度較大。
這類企業(yè)主要有:SMIC、UMC、Global Foundry等國(guó)外企業(yè),國(guó)內(nèi)的企業(yè)有長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電等。
4、IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中IDM、Fabless和虛擬IDM模式比較
虛擬IDM模式是指IC設(shè)計(jì)廠商在專注設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的同時(shí),也擁有專有工藝技術(shù),借助代工廠的產(chǎn)線進(jìn)行晶圓制造工藝的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。
相較于IDM模式,虛擬IDM模式少了晶圓制造環(huán)節(jié),減輕了企業(yè)初始進(jìn)入成本;
相較于Fabless模式,多了自有的制作工藝,可以更好地進(jìn)行產(chǎn)品定制化開(kāi)發(fā),優(yōu)化產(chǎn)品性能和降低成本等優(yōu)勢(shì)。
二、投資邏輯
雖然全球芯片市場(chǎng)的增量空間不是那么大,但是中國(guó)國(guó)內(nèi)芯片市場(chǎng)的增量空間卻很大,因?yàn)槲覈?guó)絕大多數(shù)芯片急需進(jìn)口替代。
所以,國(guó)產(chǎn)替代的邏輯還在,卡脖子問(wèn)題尚未解決,半導(dǎo)體板塊就會(huì)一直有反復(fù)炒作的行情。
同時(shí),由于半導(dǎo)體行業(yè)具有明顯的周期性(當(dāng)前就處于下行周期),所以我們投資該行業(yè)也需要做波段操作,并且配置的倉(cāng)位也不宜過(guò)重。
三、半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)SIA的數(shù)據(jù),全球半導(dǎo)體銷售額從1977年的35.5億美元增長(zhǎng)到2021年的5559億美元,近十年的年均復(fù)合增速為6.4%。
中國(guó)半導(dǎo)體銷售額從2015年的986億美元增長(zhǎng)到2021年的1925億美元,占全球銷售額的34.6%。
四、半導(dǎo)體分類
世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織(WSTS)將所有半導(dǎo)體按照結(jié)構(gòu)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。
按照2021年全球銷售額來(lái)計(jì)算的話,分別為集成電路4630億美元、光電器件434億美元、分立器件303億美元、傳感器191億美元,占比分別為83.3%、7.8%、5.5%、3.4%。
我們今天主要講集成電路中的模擬芯片。
五、集成電路
集成電路又分為模擬芯片和數(shù)字芯片,其中數(shù)字芯片包括邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片和微處理器。
2021年集成電路中邏輯芯片、存儲(chǔ)芯片、微處理器、模擬芯片的銷售額分別為1548、1538、802、741 億美元。
因?yàn)榧呻娐匪膫€(gè)模塊內(nèi)容太多,限于篇幅,我計(jì)劃用4篇文章來(lái)分別闡述,今天是第三篇。
六、模擬芯片
模擬芯片指由電阻、電容、晶體管組成,用于處理連續(xù)形式信號(hào)(如聲音、光、溫度等)的集成電路,是連接物理世界與數(shù)字世界的橋梁。
大致原理:自然界的真實(shí)信號(hào)通過(guò)傳感器提取后變?yōu)槟M信號(hào),模擬信號(hào)需要經(jīng)由模擬芯片處理后才能被數(shù)字芯片使用。
1、模擬芯片分類和應(yīng)用領(lǐng)域
模擬芯片市場(chǎng)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同,可分為通用型電路和專用型電路。
根據(jù)功能劃分,可分為電源管理芯片、信號(hào)鏈芯片、射頻芯片,其中電源管理芯片和信號(hào)鏈芯片占據(jù)超七成的市場(chǎng)份額(注:射頻芯片不在本文討論范圍)。
電源管理芯片:是模擬芯片最大的細(xì)分市場(chǎng),幾乎存在于所有的電子產(chǎn)品和設(shè)備中,負(fù)責(zé)所需電能的變換、分配、檢測(cè)和管理,是電能供應(yīng)中樞和紐帶。
信號(hào)鏈芯片:是連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁,負(fù)責(zé)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行收發(fā)、轉(zhuǎn)換、放大、過(guò)濾等,產(chǎn)品主要包括線性產(chǎn)品(放大器和比較器等)、ADC/DAC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品、接口產(chǎn)品三大類。
作為處理外界信號(hào)的第一關(guān),從全球模擬芯片終端應(yīng)用領(lǐng)域看,其廣泛應(yīng)用于無(wú)線通信、汽車、工業(yè)、消費(fèi)電子、電腦等領(lǐng)域,下游應(yīng)用市場(chǎng)分布廣泛又復(fù)雜。
2、全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模
2021年全球模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到741.31億美元,據(jù)IC insights最新預(yù)計(jì),2022年全球模擬IC總銷售額將達(dá)到832億美元,同比增長(zhǎng)約12%。
其中,2022年通用模擬芯片和專用模擬芯片的市場(chǎng)規(guī)模分別為329.17億美元和502.96億美元,占比分別為39.56%和60.44%。
專用模擬芯片市場(chǎng):按照下游應(yīng)用領(lǐng)域可分為通訊、汽車、工業(yè)及其他、消費(fèi)、計(jì)算,其中通訊和汽車占據(jù)了80%的市場(chǎng)份額。
通用模擬芯片市場(chǎng):按功能分為信號(hào)鏈和電源管理,電源管理芯片占60%以上份額。
按照WSTS的分類,信號(hào)鏈模擬芯片可以歸類為以放大器和比較器為代表的線性產(chǎn)品、以ADC和DAC為代表的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品及各類接口產(chǎn)品。
其中,ADC/DAC轉(zhuǎn)換器為模擬芯片中難度最大,高速、高精度ADC被譽(yù)為模擬行業(yè)“皇冠上的明珠”,存在極高的設(shè)計(jì)和制造壁壘。
按照 IC Insights 的預(yù)測(cè),2022年在通用模擬芯片市場(chǎng)中,放大器&比較器、接口芯片、轉(zhuǎn)換器和電源管理芯片的占比分別為13.61%、9.20%、12.77%和64.41%。
3、中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模
我國(guó)是全球模擬芯片最大的下游市場(chǎng),占全球市場(chǎng)比重的36%,替代空間廣闊。
根據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù),我國(guó)2021年模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模約為2731.4億元人民幣,預(yù)計(jì)2022年將達(dá)2956.1億元。
隨著新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)政策的雙輪驅(qū)動(dòng),未來(lái)中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)將迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇,預(yù)計(jì)到2025年中國(guó)模擬芯片市場(chǎng)將增長(zhǎng)至3339.5億元,年復(fù)合增長(zhǎng)率約5.9%。
4、競(jìng)爭(zhēng)格局
全球模擬芯片競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散,呈現(xiàn)“一超多強(qiáng)”的局面,2021年全球前十大模擬芯片公司合計(jì)市占率為68.3%。
其中,排名第一的是TI(德州儀器)市占率為19%,ADI位居第二,市占率為12.7%。此外,英飛凌、ST、Qorvo、NXP等均取得5%以上的市場(chǎng)份額。
模擬IC行業(yè)的主要特點(diǎn)是生命周期長(zhǎng)、品類多且復(fù)雜、設(shè)計(jì)難度高、人才稀缺、下游應(yīng)用廣泛。
目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)模擬芯片廠商都以電源管理芯片為主,而專注于信號(hào)鏈器件的公司還不多。
這主要是由于微弱信號(hào)、高頻信號(hào)處理技術(shù)門檻高,國(guó)內(nèi)在信號(hào)鏈產(chǎn)品進(jìn)口替代尚處于起步階段。
下圖羅列了一部分國(guó)內(nèi)模擬芯片廠家在電源管理和信號(hào)鏈的布局。
在電源管理領(lǐng)域:以圣邦股份為龍頭,思瑞浦、艾為電子、上海貝嶺、富滿微、晶豐明源、芯朋微、明微電子、力芯微、芯??萍肌⒈匾孜ⅰ⒄殍D科技、希荻微、英集芯、杰華特(剛上市)等。
在信號(hào)鏈領(lǐng)域:以思瑞浦為龍頭,圣邦股份、帝奧微、艾為電子、上海貝嶺、納芯微、芯??萍肌⒔苋A特(剛上市)等。
下面是我搜集整理的A股2021年國(guó)內(nèi)模擬芯片廠商對(duì)比。
注:備注一欄本來(lái)是打算羅列每家產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,但鑒于實(shí)在太過(guò)龐雜就沒(méi)做細(xì)分了,以后有機(jī)會(huì)在重新弄一下,如果有粉絲愿意幫忙,我將感激不盡。
在生產(chǎn)工藝方面:目前,全球前十大模擬芯片企業(yè)普遍采用的是IDM模式或者虛擬IDM模式,能夠更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)工藝協(xié)同優(yōu)化,加快產(chǎn)品迭代。
而國(guó)內(nèi),除了剛上市的杰華特采用的是虛擬IDM模式,其他的模擬芯片企業(yè)全部都是Fabless模式。
5、發(fā)展趨勢(shì)
目前,國(guó)際模擬芯片龍頭逐漸從消費(fèi)電子轉(zhuǎn)向工業(yè)控制、汽車電子領(lǐng)域。
一方面,消費(fèi)電子、智能家居的電源管理芯片毛利大約為40%,電動(dòng)汽車、工業(yè)控制領(lǐng)域的電源管理芯片大約為60%。
另一方面,電壓越高,電流越大,設(shè)計(jì)難度越大,目前國(guó)產(chǎn)替代的主要領(lǐng)域在消費(fèi)電子。
七、圣邦股份VS思瑞浦
鑒于模擬芯片涉及的公司太多,也太復(fù)雜,本文僅以電源管理芯片龍頭圣邦股份和信號(hào)鏈龍頭思瑞浦為例,簡(jiǎn)單對(duì)比,感興趣的小伙伴可以自己梳理一下其他相關(guān)公司的產(chǎn)品信息。
1、從毛利率和凈利率來(lái)看
2021年在電子所有細(xì)分板塊中,模擬芯片設(shè)計(jì)毛利率位居所有細(xì)分行業(yè)第一,達(dá)到49.11%,遠(yuǎn)高于第二名的半導(dǎo)體設(shè)備40.41%和第三名的數(shù)字芯片設(shè)計(jì)的38.32%。
從凈利率上,模擬芯片設(shè)計(jì)依舊在所有電子細(xì)分板塊中排名第一,2021年模擬芯片設(shè)計(jì)凈利率為28.89%。
2、從A股主要模擬公司2021年毛利率和凈利率來(lái)看
由于信號(hào)鏈產(chǎn)品在通訊及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多,國(guó)內(nèi)公司電源管理產(chǎn)品主要應(yīng)用于消費(fèi)電子等領(lǐng)域;
因此從整體上看,信號(hào)鏈產(chǎn)品毛利率高于電源管理產(chǎn)品,其中,臻鐳科技毛利率最高,主要是因?yàn)槠淇蛻裘嫦蜍娖匪隆?/span>
3、從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看
從模擬芯片下游應(yīng)用領(lǐng)域占比來(lái)看,80%以上的市場(chǎng)份額集中在通信、汽車、工業(yè)領(lǐng)域,而國(guó)內(nèi)企業(yè)大多集中在中低端消費(fèi)領(lǐng)域。
上圖為國(guó)內(nèi)主要公司下游應(yīng)用占比,其中,思瑞浦90%的產(chǎn)品集中在通信和工業(yè)領(lǐng)域,而圣邦股份、艾為電子等企業(yè)大多集中在消費(fèi)領(lǐng)域。
4、圣邦股份VS思瑞浦
2021年圣邦股份的信號(hào)鏈產(chǎn)品毛利率為60.77%,電源管理芯片產(chǎn)品毛利率為53.03%;
2021年思瑞浦的信號(hào)鏈芯片產(chǎn)品毛利率為63.48%,電源管理芯片產(chǎn)品毛利率為50.37%。
其中,在信號(hào)鏈線性產(chǎn)品(放大器和比較器)領(lǐng)域,思瑞浦位列全球12,亞洲地區(qū)第9名。
其他的譬如:剛上市的杰華特,采取虛擬IDM模式,臻鐳科技面向軍用領(lǐng)域,芯??萍?/span>產(chǎn)品主要集中在信號(hào)鏈領(lǐng)域的ADC,帝奧威信號(hào)鏈和電源管理均衡發(fā)展,納芯微是國(guó)內(nèi)細(xì)分領(lǐng)域隔離芯片龍頭,這幾家有特色的企業(yè)都值得細(xì)細(xì)研究。
PS:本來(lái)模擬芯片這篇文章也是打算寫成萬(wàn)字長(zhǎng)文的,但鑒于相關(guān)上市公司太多了,實(shí)在是精力有限,難以在一篇文章將每家公司的優(yōu)劣點(diǎn)表述清楚。
所以最終也是刪刪減減,就寫了模擬芯片行業(yè)的現(xiàn)狀,對(duì)模擬芯片板塊感興趣的小伙伴可以自己細(xì)細(xì)挖掘一下我文章中提到的18家上市公司。
單純就目前公司市值角度來(lái)看,只有圣邦股份最高600多億,其他的如思瑞浦、納芯微在300多億,再者就是剛上市的虛擬IDM模式的杰華特200多億,其他的多為100億和50億檔次的梯隊(duì)。
作為一個(gè)門外漢,很難有自信說(shuō)最終國(guó)內(nèi)哪家公司會(huì)在未來(lái)的市場(chǎng)中大放光彩,我個(gè)人還是傾向于強(qiáng)者恒強(qiáng),要投就投龍頭--圣邦股份和思瑞浦,相對(duì)而言確定性更高一點(diǎn)。
但如果論未來(lái)潛力最大的黑馬是誰(shuí),我不敢斷言。我相信在這一批50-100億的公司當(dāng)中,肯定有個(gè)別黑馬脫穎而出,未來(lái)會(huì)涌現(xiàn)一些十倍的大牛股,成長(zhǎng)為500億甚至千億市值的公司,畢竟模擬芯片行業(yè)賽道廣闊,足夠這些企業(yè)成長(zhǎng)。
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