模擬芯片行業(yè)辟土開(kāi)疆，為工業(yè)領(lǐng)域提供高效動(dòng)能

所謂模擬芯片，是處理外界信號(hào)的第一關(guān)，所有數(shù)據(jù)的源頭是模擬信號(hào)，模擬芯片是集成的模擬電路，用于處理模擬信號(hào)，處理后的模擬信號(hào)既可以通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器輸出到數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理，也可以直接輸出到執(zhí)行器。 

       通俗一點(diǎn)來(lái)講，我認(rèn)為模擬芯片是連接真實(shí)世界與數(shù)字世界之間的橋梁，真實(shí)世界的聲光電等信號(hào)在時(shí)間和幅值上是連續(xù)的，這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)，數(shù)字計(jì)算機(jī)是沒(méi)辦法直接處理這種信號(hào)的，需要通過(guò)模擬芯片將其處理成離散的“0”、“1”信號(hào)再和數(shù)字計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交互。

剛才說(shuō)過(guò)，模擬芯片是處理信號(hào)的第一關(guān)，因此模擬芯片屬于半導(dǎo)體市場(chǎng)十分重要的領(lǐng)域，其行業(yè)具有產(chǎn)品種類多、應(yīng)用領(lǐng)域廣、產(chǎn)品壽命長(zhǎng)、客戶分散、技術(shù)門(mén)檻高、行業(yè)周期弱等典型的特征。我們提到的半導(dǎo)體通常可以分為集成電路、分立器件、光電子器件和傳感器等，其中集成電路可以分為數(shù)字芯片和模擬芯片，數(shù)字芯片又可以分為邏輯芯片、微元器件、存儲(chǔ)器等，其中模擬芯片屬于半導(dǎo)體的重要細(xì)分賽道。

在模擬芯片的應(yīng)用領(lǐng)域中，我重點(diǎn)關(guān)注了一下工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)應(yīng)用相關(guān)設(shè)備往往具有精度要求高、電量消耗大等特點(diǎn)，需要模擬芯片進(jìn)行節(jié)電管理、電路保護(hù)與電壓電流控制，不僅如此，模擬芯片可以提供高精度的傳感器信號(hào)處理。在工業(yè)自動(dòng)化中，傳感器是獲取工藝過(guò)程參數(shù)的重要手段。而模擬芯片可以對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、線性化等處理，從而提高傳感器的靈敏度和精度。并且隨著工業(yè) 4.0 的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)智能化的要求，工業(yè)應(yīng)用設(shè)備在功能逐步強(qiáng)大的同時(shí)，對(duì)電源管理提出了更高的要求，這就需要工業(yè)應(yīng)用類模擬芯片不斷提高轉(zhuǎn)換效率，為工業(yè)設(shè)備升級(jí)提供支撐。

在工業(yè)自動(dòng)化中，一個(gè)系統(tǒng)可能涉及多個(gè)模塊和設(shè)備的協(xié)同工作。而模擬芯片可以提供多種接口和通信協(xié)議，方便不同設(shè)備的集成和通信。同時(shí)，模擬芯片還具有良好的可擴(kuò)展性，可以根據(jù)系統(tǒng)的需求進(jìn)行靈活的擴(kuò)展和升級(jí)。這為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)帶來(lái)了很大的便利。

近幾年隨著工業(yè)智能化、智能建筑、物聯(lián)網(wǎng)邊緣等的發(fā)展，模擬芯片市場(chǎng)越來(lái)越廣闊，形成了較大的產(chǎn)業(yè)鏈，這里值得一提就是監(jiān)控領(lǐng)域，視頻監(jiān)控行業(yè)自 2010 年起，持續(xù)處于較快速度增長(zhǎng)的階段。智能安防概念的興起及視覺(jué)識(shí)別技術(shù)的成熟，使機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、地鐵站、酒店等眾多場(chǎng)景下的 視頻監(jiān)控需求迅速上升。未來(lái)隨著市場(chǎng)對(duì)于高清攝像頭需求的進(jìn)一步擴(kuò)大，以及國(guó)家政府基建的推動(dòng)，國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)容量將進(jìn)一步擴(kuò)大，該領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用類模擬芯片新需求不斷涌現(xiàn)?？偨Y(jié)了一下，模擬芯片在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用包括：儀器儀表、國(guó)防航空、能源管理、醫(yī)療、建筑自動(dòng)化、照明、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器、電力傳輸?shù)取?/p>

2016-2023 年全球信號(hào)鏈模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模(億美元)

在這里我認(rèn)為，比起消費(fèi)電子領(lǐng)域，模擬芯片在工業(yè)類產(chǎn)品中的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)更加豐富，再加上工業(yè)級(jí)模擬芯片技術(shù)門(mén)檻高，我相信這條賽道在未來(lái)是極具發(fā)展?jié)摿Φ摹Ｒ驗(yàn)殡y賺的錢(qián)才會(huì)更有價(jià)值。

從波動(dòng)到復(fù)蘇，全球模擬芯片市場(chǎng)受宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境和下游應(yīng)用市場(chǎng)影響明顯。從 2012 年到 2018 年，工業(yè)自動(dòng)化等傳統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)模擬芯片市場(chǎng)規(guī)模保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 7.0%。但在2019年，受美國(guó)單方面的對(duì)華貿(mào)易政策變化等影響，模擬芯片市場(chǎng)出現(xiàn)較大負(fù)增長(zhǎng)，年增長(zhǎng)率達(dá)到-8.3%。2021年開(kāi)始，隨著新冠疫情逐漸得到控制，各國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始恢復(fù)，模擬芯片市場(chǎng)重新進(jìn)入快速增長(zhǎng)通道。2020年到2022年，模擬芯片市場(chǎng)增速分別為 3.3%、33.0%和 14.0%，增速較 2019 年有明顯反彈， 這主要是汽車(chē)電子化升級(jí)、工業(yè)自動(dòng)化持續(xù)推進(jìn)，以及 5G 商用和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)的新增市場(chǎng)需求的結(jié)果。在2023年，模擬芯片在工業(yè)領(lǐng)域市場(chǎng)份額占比為 21%。這一領(lǐng)域包括工業(yè)自動(dòng)化、工業(yè)儀器等領(lǐng)域。

萬(wàn)物互聯(lián)趨勢(shì)下，消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)終端的廣泛應(yīng)用推升模擬芯片需求。大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) mMTC 是 5G 三大應(yīng)用場(chǎng)景之一，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)終端還涉及到車(chē)聯(lián)網(wǎng)各類傳感器和智能家居微控制器、傳感器等模擬芯片應(yīng)用。根據(jù) GSMA 數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì) 2025 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)量上升至 252 億個(gè)，工業(yè)級(jí)設(shè)備占比 55%。

而針對(duì)于模擬芯片的相關(guān)廠商，我也進(jìn)行了一些盤(pán)點(diǎn)。在該領(lǐng)域，歐美廠商占據(jù)絕大多數(shù)市場(chǎng)份額，整體呈現(xiàn)出較為分散的發(fā)展布局，目前，全球模擬芯片市場(chǎng)行業(yè)格局呈現(xiàn)一個(gè)龍頭，一群龍身的形勢(shì)，龍頭以外競(jìng)爭(zhēng)分散。

在模擬芯片市場(chǎng)中，德州儀器TI、亞德諾（ADI）意法半導(dǎo)體是由意大利SocietàGenerale Semiconduttori（SGS）三家可謂是龍頭廠商，其產(chǎn)品常年在市場(chǎng)中占有較高份額。

查閱相關(guān)資料我發(fā)現(xiàn)，國(guó)外廠商長(zhǎng)時(shí)間占據(jù)主要市場(chǎng)的，中國(guó)企業(yè)尚未進(jìn)入前十，但中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)的規(guī)模也在持續(xù)增長(zhǎng)，2022 年進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展期，助推模擬芯片行業(yè)不斷擴(kuò)張。工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能執(zhí)行和精確控制，包含傳感器、執(zhí)行器、控制器、計(jì)算機(jī)及通信網(wǎng)絡(luò)等組件。工業(yè)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并以模擬信號(hào)形式采集各種過(guò)程數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)傳感器反饋，通過(guò)模擬芯片精確控制各類電機(jī)、閥門(mén)、化工流程，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。此外，模擬芯片還廣泛應(yīng)用于電源管理、音視頻處理、人機(jī)交互等功能的實(shí)現(xiàn)。2018年-2022年，中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，增量超過(guò) 800 億元人民幣，但年增長(zhǎng)率存在波動(dòng)。2021 年增速達(dá) 22.0%的高點(diǎn)后，2022 年降至3.7%，市場(chǎng)步入平穩(wěn)發(fā)展期，增速放緩可能受宏觀環(huán)境影響，但從總體來(lái)看，工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)保持?jǐn)U張態(tài)勢(shì)。未來(lái)隨著新能源汽車(chē)滲透率繼續(xù)提高，其對(duì)模擬芯片的剛性需求還會(huì)持續(xù)釋放，兩者發(fā)展存在良性互動(dòng)。

在工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域，確實(shí)大部分國(guó)外廠商已經(jīng)技術(shù)成熟，中國(guó)企業(yè)在這些領(lǐng)域想分一杯羹還是比較難的，但是目前國(guó)際市場(chǎng)新能源汽車(chē)猶如一支突發(fā)的猛箭，國(guó)際大廠紛紛開(kāi)始加大投入，因此，在國(guó)際大廠將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)移至工業(yè)和汽車(chē)領(lǐng)域之際，國(guó)內(nèi)廠商有望以中低端消費(fèi)電子產(chǎn)品為切入口，占領(lǐng)中低端市場(chǎng)并向高端市場(chǎng)延伸，逐步實(shí)現(xiàn)差異化替代。