2024-2028的模擬半導(dǎo)體市場會(huì)如何發(fā)展呢？

模擬半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展最平穩(wěn)利潤率最高的細(xì)分市場，在經(jīng)歷諸多半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)波動(dòng)中均能保持盈利巋然不動(dòng)如山。但是2023年的模擬市場受累于整個(gè)行業(yè)需求的萎縮，竟然開啟了價(jià)格戰(zhàn)模式，畢竟雖然模擬半導(dǎo)體依然是平均利潤率較高的細(xì)分市場，但需求萎縮之時(shí)銷售量的縮減是顯而易見的，而相比于數(shù)字芯片的迫切升級換代需求，模擬產(chǎn)品的升級換代訴求要小得多。雖然說2023年末部分廠商再次帶頭漲價(jià)，但對消費(fèi)行業(yè)的需求來說，低迷依然存在，未來五年的模擬市場的前景又會(huì)如何呢？

Technavio預(yù)測，未來五年模擬半導(dǎo)體市場規(guī)模預(yù)計(jì)將增加329.3億美元，2023年至2028年的復(fù)合年增長率為6.93%。模擬半導(dǎo)體市場規(guī)模的增長率取決于各種因素，尤其是對汽車電子、汽車工業(yè)、航空航天和國防部門的需求不斷增加，醫(yī)療保健技術(shù)對模擬半導(dǎo)體的需求不斷擴(kuò)大，以及制造業(yè)對傳感解決方案的需求激增。模擬半導(dǎo)體市場在各個(gè)行業(yè)對數(shù)字設(shè)備和集成電路的需求激增的情況下蓬勃發(fā)展。最直接的評價(jià)大概就是，只要電子化需求一直存在并深化，模擬半導(dǎo)體的市場規(guī)模增長速度會(huì)略高于半導(dǎo)體整體增長速度。

圖1 2024-2028的模擬半導(dǎo)體行業(yè)的規(guī)模預(yù)期

主要市場驅(qū)動(dòng)力

作為半導(dǎo)體的鼻祖，模擬半導(dǎo)體的應(yīng)用堪稱無處不在，比如在工業(yè)設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車系統(tǒng)、醫(yī)療保健和電信等領(lǐng)域，模擬半導(dǎo)體專注于電力和信號鏈應(yīng)用，確保了連續(xù)的時(shí)域行為，這對現(xiàn)代技術(shù)中的計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和交換機(jī)的功能至關(guān)重要。未來幾年中，隨著對電動(dòng)汽車和航空電子系統(tǒng)的需求不斷增長，對模擬IC的需求持續(xù)增長。此外，智能手機(jī)和多功能手持設(shè)備的激增，以及印度5G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，進(jìn)一步刺激了通信領(lǐng)域的需求。然而，通貨膨脹以及鍺和磷化銦鎵等原材料的采購等挑戰(zhàn)依然存在，突顯了熟練的模擬芯片設(shè)計(jì)工程師和高效供應(yīng)鏈管理的重要性。通過對趨勢和市場需求的仔細(xì)分析，利益相關(guān)者可以利用新興技術(shù)，在這一動(dòng)態(tài)環(huán)境中滿足不斷變化的客戶需求。

引發(fā)全球半導(dǎo)體缺貨的“罪魁禍?zhǔn)住本褪瞧嚢雽?dǎo)體，這波缺貨和漲價(jià)讓汽車電子在過去的兩年中成為近半數(shù)半導(dǎo)體巨頭們業(yè)績增長的“絕對大腿”，現(xiàn)代汽車越來越依賴電子系統(tǒng)，包括信息娛樂系統(tǒng)、高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）和各種車內(nèi)電子設(shè)備。這些系統(tǒng)日益復(fù)雜，正在推動(dòng)對電子元件的需求，讓汽車電子半導(dǎo)體市場注定在未來五年保持顯著增長。

相比于在前述應(yīng)用中打輔助的角色，模擬半導(dǎo)體在新能源汽車中將是絕對的主角。電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的日益普及需要復(fù)雜的電源管理系統(tǒng)、電機(jī)控制單元和電池管理系統(tǒng)，所有這些都嚴(yán)重依賴模擬半導(dǎo)體和新材料功率器件。此外，ADAS和自動(dòng)駕駛技術(shù)的進(jìn)步需要各種各樣的傳感器，如雷達(dá)、激光雷達(dá)和攝像頭。在預(yù)測期內(nèi)，這些趨勢有助于汽車電子市場的擴(kuò)張。

這個(gè)過程中最不可能出現(xiàn)意外的大概就是被成為第三代半導(dǎo)體的寬帶隙半導(dǎo)體的發(fā)展勢頭了。寬帶隙半導(dǎo)體有助于開發(fā)具有優(yōu)異特性的功率器件，如更高的擊穿電壓、更快的開關(guān)速度和更低的導(dǎo)通電阻。此外，與傳統(tǒng)的硅基器件相比，第三代半導(dǎo)體材料可以賦予功率電子器件更高的功率密度和效率?；诖?，寬帶隙半導(dǎo)體越來越多地用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的電力電子產(chǎn)品。未來五年，這些因素成為推動(dòng)模擬半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Α?

當(dāng)然，消費(fèi)電子始終將是模擬半導(dǎo)體最主要的市場，預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi)，消費(fèi)電子領(lǐng)域的市場需求將會(huì)保持比較明顯需求，進(jìn)而帶動(dòng)模擬半導(dǎo)體需求的提升。隨著消費(fèi)電子設(shè)備變得更加豐富和多功能，對實(shí)現(xiàn)信號處理、放大和濾波等多種功能的需求越來越大。此外，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備在消費(fèi)電子領(lǐng)域的激增需要各種模擬傳感器和接口，它們對于傳感和處理來自傳感器的真實(shí)世界信號至關(guān)重要，使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠與其環(huán)境交互。此外，隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品（例如Wi-Fi和藍(lán)牙）對無線連接的需求不斷增加，它們對于RF信號處理、調(diào)制和解調(diào)是必要的。此外，模擬元件，如電壓調(diào)節(jié)器和電源管理IC，在有效管理消費(fèi)電子產(chǎn)品的功耗方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，這些因素推動(dòng)了這一細(xì)分市場的增長，進(jìn)而在預(yù)測期內(nèi)推動(dòng)了市場的發(fā)展，但是我們同樣從圖2的預(yù)期中可以看到，消費(fèi)電子市場的模擬半導(dǎo)體規(guī)模增長速度并不迅速。

圖2 各細(xì)分市場模擬半導(dǎo)體的市場貢獻(xiàn)

另一個(gè)顯著增長的驅(qū)動(dòng)力是由大數(shù)據(jù)和人工智能的進(jìn)步推動(dòng)的，這些進(jìn)步需要集成電路等復(fù)雜的電子產(chǎn)品。通信行業(yè)是推動(dòng)新產(chǎn)品開發(fā)和消費(fèi)者支出以滿足不斷增長的需求的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。

細(xì)分市場情況

模擬半導(dǎo)體涵蓋了廣泛的產(chǎn)品系列，覆蓋著整個(gè)電源設(shè)計(jì)鏈、信號鏈以及數(shù)據(jù)采集鏈等通用細(xì)分市場，這些分段應(yīng)用鏈的設(shè)計(jì)用于處理各種模擬信號，使其成為適用于各種應(yīng)用的通用組件，包括電子、汽車行業(yè)和制造業(yè)。此外，它們擅長處理真實(shí)世界的信號，如來自傳感器、麥克風(fēng)和其他換能器的信號，而無需轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。此外，它們通常擅長高頻應(yīng)用，適用于射頻（RF）信號處理和通信系統(tǒng)。因此，這些因素推動(dòng)了模擬半導(dǎo)體在細(xì)分市場的增長，進(jìn)而在預(yù)測期內(nèi)推動(dòng)了市場的發(fā)展。

預(yù)計(jì)在未來五年內(nèi)，亞太地區(qū)對全球模擬半導(dǎo)體市場增長的貢獻(xiàn)率為41%。Technavio的分析師精心解釋了預(yù)測期內(nèi)影響市場的區(qū)域趨勢和驅(qū)動(dòng)因素。智能手機(jī)需求和智能手機(jī)生產(chǎn)、平板電腦、智能電視和智能可穿戴設(shè)備等因素推動(dòng)了對該產(chǎn)品的需求。此外，領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造商已在亞太地區(qū)建立了強(qiáng)大的影響力，尤其是在以中國為首的亞洲制造大國們。此外，這個(gè)區(qū)域制造業(yè)中心促進(jìn)了成本效益高的生產(chǎn)，有助于市場的增長。因此，在預(yù)測期內(nèi)，這些因素正在推動(dòng)亞太地區(qū)的市場增長。

模擬市場在電信、汽車、航空航天和消費(fèi)電子等各個(gè)行業(yè)的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)了顯著增長。隨著對智能手機(jī)的需求不斷增長，以及電動(dòng)汽車和數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域尖端技術(shù)的出現(xiàn)，對模擬半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的需求越來越大。模擬電路的連續(xù)時(shí)域行為使其成為交換機(jī)、路由器和儀器系統(tǒng)等設(shè)備中的重要組件。模擬芯片與電感器、電阻器、電容器和二極管一起構(gòu)成了模擬半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，確保了對開關(guān)、路由器和能源系統(tǒng)等應(yīng)用至關(guān)重要的連續(xù)時(shí)域行為。

面臨的挑戰(zhàn)

雖然模擬半導(dǎo)體的整體預(yù)測增速非常可觀，但模擬半導(dǎo)體的市場價(jià)值增長速率可能受限于數(shù)字半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，甚至可以說數(shù)字半導(dǎo)體市場的發(fā)展對模擬半導(dǎo)體發(fā)展速度的影響是決定性的。不管是按摩爾定律的經(jīng)濟(jì)規(guī)律還是按數(shù)字應(yīng)用的多樣化趨勢，數(shù)字芯片的升級換代速度要遠(yuǎn)高于模擬產(chǎn)品，而數(shù)字芯片的迭代速度放緩則會(huì)更加放大對模擬市場發(fā)展的拖累。

模擬半導(dǎo)體的內(nèi)卷化似乎從2023年開始日趨明顯，從行業(yè)老大對模擬器件驟然降價(jià)掀起的降維打擊開始，模擬市場的內(nèi)卷競爭已經(jīng)開始波及模擬廠商的毛利率。2023年底年報(bào)的10大模擬半導(dǎo)體廠商平均毛利率較2022年下滑超過20%，而盈利能力的下滑可能會(huì)帶動(dòng)新一輪模擬芯片市場的內(nèi)卷加劇。特別是隨著2028年之前至少有3座新的300mm模擬晶圓廠（目前只有2座）要投產(chǎn)，據(jù)悉300mm晶圓廠的模擬制造成本可以比200mm降低20%以上，內(nèi)卷幾乎是不可避免。不過，顯著的趨勢是每個(gè)功能的模擬IC成本開始規(guī)律下降，從而實(shí)現(xiàn)了功能的提高和產(chǎn)品更換周期的縮短。

技術(shù)層面上，與小型化和功率效率相關(guān)的問題是阻礙市場發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。隨著組件越來越小，這增加了散熱的挑戰(zhàn)。此外，在更小的空間中更高的部件密度會(huì)導(dǎo)致熱量產(chǎn)生增加，可能會(huì)影響性能和可靠性。另一方面，節(jié)能設(shè)計(jì)對于最大限度地減少熱量產(chǎn)生至關(guān)重要。高效的電源管理和低功耗對于在解決熱問題的同時(shí)保持性能至關(guān)重要。在小型化趨勢方面，縮小模擬組件的大小會(huì)影響信號的完整性，小型化可能會(huì)帶來與信號干擾、串?dāng)_和噪聲相關(guān)的挑戰(zhàn)，這可能會(huì)降低模擬電路的性能。因此，在預(yù)測期內(nèi)，這些因素很有可能阻礙了半導(dǎo)體模擬市場的發(fā)展。

另一個(gè)不得不考慮的問題是材料的緊缺性。模擬半導(dǎo)體對材料的依賴程度遠(yuǎn)高于數(shù)字半導(dǎo)體。雖然通信行業(yè)在語音通信和5G基站等應(yīng)用中嚴(yán)重依賴模擬集成電路（IC）。隨著印度經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了5G網(wǎng)絡(luò)、5G技術(shù)和5G智能手機(jī)、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的發(fā)展，對模擬半導(dǎo)體的需求預(yù)計(jì)將飆升。然而，芯片短缺的模擬芯片行業(yè)以及包括鎳、鈀和銅在內(nèi)的原材料價(jià)格波動(dòng)等挑戰(zhàn)對半導(dǎo)體供應(yīng)鏈構(gòu)成了重大障礙。

不過，樂觀來看，盡管存在這些市場、材料和技術(shù)方面的問題，但在不斷擴(kuò)大的消費(fèi)電子市場和無情的工業(yè)化步伐的推動(dòng)下，模擬半導(dǎo)體市場仍然強(qiáng)勁。