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1、全球集成电路行业整体发展概况一、 全球集成电路行业整体发展概况集成电路行业作为信息产业的基础，现已逐渐发展成为衡量一个国家或地区综合竞争力的重要标志，其发展水平直接反映了国家技术科研实力水平的高低。应用领域方面，集成电路广泛应用于信息、通信、消费电子、计算机、工业自动化等各个领域。5G通讯、人工智能、云计算、物联网、大数据、可穿戴设备等新业态的快速发展，为全球集成电路产业提供了巨大的市场需求和广阔的发展空间。如今，集成电路的应用已经渗透到现代生活和未来科技的各个方面，成为日常生产生活的重要组成部分。至今，全球集成电路产业的发展经历了四个阶段。第一阶段（1947至1967年）是集成电路产业的孕育
2、期，该阶段产品线单一，专业化分工水平较低，美国集成电路厂商开始把制造业向日本和欧洲转移；第二阶段（1968至1981年）是集成电路产业的形成期，1968年英特尔成立，开辟了集成电路历史的新纪元，该阶段专业化分工水平逐步提高，以IDM为框架的集成电路产业初步形成；第三阶段（1982至1998年）是集成电路产业的成长期，1987年台积电成立，开创了集成电路制造的代工模式（Foundry），1990年后无晶圆模式（Fabless）逐步被世界认可，产业专业分工与合作体系逐步形成；第四阶段（1999年至今）是集成电路产业的拓展期，发展运作模式不断地调整，产业结构向高度专业化发展，开始形成了设计业、制造业
3、、封装业、测试业独立成行的局面。集成电路行业发展至今经历了70余年，主要产业集中在美国、欧洲、日本、韩国和中国台湾。近年来，全球集成电路产业快速发展，根据全球半导体贸易统计组织（WSTS）数据显示，2013年至2021年，全球集成电路行业销售额从2，518亿美元提升至4，630亿美元，年均复合增长率为791%，整体呈出发展态势。2018年全球集成电路行业销售额为3，933亿美元，同比增长146%，2019年受国际贸易摩擦冲击、全球宏观经济低迷以及智能手机与计算机需求动能减弱等多种因素影响，全球集成电路行业销售额下滑至3，334亿美元，同比下滑152%。2020年至2021年，随着贸易摩擦问题缓
4、和，5G、物联网、人工智能、可穿戴设备、新能源汽车、生物医疗、安防电子等新兴应用领域的迅猛发展，全球集成电路产业市场迎来复苏，市场规模回升至4，630亿美元。根据WSTS预测，未来全球集成电路行业销售额将继续保持增长态势，2022年将超过5，000亿美元。目前，美国仍是全球集成电路产业最发达的国家，掌握着高端集成电路的知识产权，拥有经验丰富的研发人才，其他国家和地区较难在短期内追赶和超越。进入21世纪后，随着亚太地区经济水平的快速发展，居民消费能力进一步提升，对集成电路产品需求的增加推动了世界集成电路的市场重心从美国、日本及欧洲等发达国家向中国大陆、东南亚等发展中国家和地区转移。二、 模拟芯片
5、：集成电路的重要部分模拟芯片负责处理连续的模拟信号。半导体市场主要包括集成电路（即芯片）、分立器件、光电子器件、传感器等四大类产品，其中集成电路市场占比最大。集成电路按其功能通常可分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路主要是指在现实世界与物理世界之间，由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起，用来产生、放大和处理连续函数形式的模拟信号（如声音、光线、温度等）；数字集成电路是对离散的数字信号（如用0和1两个逻辑电平来表示的二进制码）进行算术和逻辑运算的集成电路。模拟芯片是电子系统中不可或缺的部分。与数字集成电路相比，模拟集成电路应用领域繁杂、生命周期长、人才培养时间长、价低但稳
6、定。模拟芯片可广泛应用于消费类电子、通讯设备、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域，以及物联网、新能源、智能穿戴、人工智能、智能家居、智能制造、5G通讯等各类新兴电子产品领域。模拟芯片人才培养周期长，经验依赖提升技术壁垒。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计人员进行晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真，需要额外考虑噪声、匹配、干扰等诸多因素，要求其设计者既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。而数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言以基本逻辑门电路为单位在EDA软件的协助下自动综合产生，布图布线也是借助EDA软件自动生成。与数字集成电路相比
7、，模拟芯片设计自动化程度低，加上辅助设计工具少、测试周期长等原因，模拟电路设计更依赖于人工设计，对工程师的经验要求也更高，培养一名优秀的模拟集成电路设计师往往需要10年甚至更长的时间。按定制化程度，模拟芯片可分为通用模拟芯片和专用模拟芯片。通用型模拟芯片，也叫标准型模拟芯片，属于标准化产品，适用于多类电子系统，其设计性能参数不会特定适配于某类应用，可用于不同产品中。专用型模拟芯片根据专用的应用场景进行设计，一般集成了数字和模拟IC，复杂度和集成程度更高，有的时候也叫混合信号IC。根据ICInsights，2022年全球通用模拟芯片和专用模拟芯片占比分别为40%和60%。电源管理和信号链芯片是模
8、拟芯片的重要组成部分。广义模拟芯片市场包含信号链、电源管理和射频三大类。其中，电源管理芯片主要是指管理电池与电能的电路，包括充电管理芯片、转换器产品、充电保护芯片、无线充电芯片、驱动芯片等；信号链芯片主要是指用于处理信号的电路，包括线性产品、转换器产品、接口产品等。三、 全球模拟集成电路产业发展概况根据WSTS统计数据，2018年度全球模拟集成电路行业的市场规模为58785亿美元，较2017年度同比增长108%。2019年受宏观经济下行和短期供给过剩的双重影响，市场规模有所回落，下降至53939亿美元。在经历2019年行业景气度短暂下滑后，2020年起全球模拟集成电路行业逐步回暖，根据WSTS
9、估计，到2022年全球模拟集成电路行业市场规模将增长至79249亿美元，2020年-2022年年均复合增长率为1933%。随着5G通信、物联网、人工智能等高新技术产业的迅速崛起及所带来的产业革命，越来越多的电子产品将步入人们的日常生活，在巨大市场需求的推动下，未来模拟集成电路行业有望迸发出更为旺盛的生命力。目前，模拟集成电路全球市场份额集中于部分国际巨头。根据ICInsights数据统计，2020年全球前十大模拟集成电路供应商依次为德州仪器、亚德诺、思佳讯、英飞凌、意法半导体、恩智浦、美信、安森美半导体、微芯、瑞萨电子，合计占据全球市场约63%的市场份额。其中，德州仪器占全球的市场份额比例为1
10、9%，为行业的龙头企业，其拥有上万种芯片产品型号，涵盖各大应用领域。四、 多因素驱动模拟芯片市场成长全球集成电路市场规模持续扩大，中国市场发展快速。根据Frost&Sullivan统计，2020年全球集成电路市场规模为3，546亿美元，伴随着以新能源汽车、5G、AIoT和云计算为代表的新技术的推广，集成电路产业将会迎来进一步发展，预计2025年将达到4，750亿美元，复合增长率约为6%。2020年中国集成电路行业市场规模为8，928亿元，同比增长18%。随着消费电子、汽车电子、工业控制、医疗电子等市场需求的不断提升，中国集成电路行业发展快速，未来五年将以16%的年复合增长率增长，至2025年市
11、场规模将达到18，932亿元。模拟芯片全球市场规模稳步扩张，中国为其最主要的消费市场。因其使用周期长的特性，模拟芯片市场增速表现与数字芯片略有不同。根据Frost&Sullivan统计，2021年全球模拟芯片行业市场规模约586亿美元，中国市场规模约2731亿元，占比七成左右，中国为全球最主要的消费市场，且增速高于全球模拟芯片市场整体增速。预计2025年中国模拟芯片市场规模将增长至3340亿元，20-25年复合增长率为6%。模拟芯片下游各细分市场快速扩大，通信市场规模最大，通信、汽车占比进一步提升。根据ICInsights统计，专用模拟芯片的下游市场主要包含通信、汽车、工业、计算机、消费电子等
12、领域。通信是专用模拟芯片最重要的下游市场，包含手机、网络及通讯设备等，2022年全球市场规模为262亿美元，占整个模拟芯片市场的32%。汽车是专用模拟芯片增速最快的下游市场，22年增速为17%，2022年市场规模为137亿美元，位居第二。五、 电源管理芯片：模拟IC的关键器件，市场空间广阔下游市场发展迅速，全球及国产电源管理芯片市场空间广阔。电源管理芯片产业下游应用场景丰富，覆盖通信、消费电子、汽车及物联网等各个电子相关领域。随着新能源汽车、5G通信、物联网等下游市场的发展，电子设备数量及种类持续增长，设备电能应用效能管理愈发重要，带动电源管理芯片需求增长。根据Frost&Sullivan统计
13、，2021年全球电源管理芯片市场规模约368亿美元，2016-2021年复合增长率为13%。2021年中国电源管理芯片市场规模突破132亿美元，占据全球约36%的市场份额。随着国产电源管理芯片在家用电器、3C新兴产品等领域的应用拓展，未来几年国产电源管理芯片市场规模仍将快速增长。预计至2025年中国电源管理芯片市场规模将达到235亿美元，20-25年复合增长率为15%。六、 国内模拟集成电路产业发展概况根据统计数据，2012-2020年期间，我国模拟集成电路行业市场规模由1，3685亿元增长至2，6666亿元，年均复合增长率达870%，明显高于同期全球复合增长率。此外，我国已成为全球模拟集成电
14、路最大应用市场。近年来，我国模拟集成电路应用市场占全球市场份额不断扩大，占全球市场规模超过50%，国内模拟集成电路行业巨大的市场需求给了本土企业广阔的发展空间。目前，我国在5G商业应用领域处于领先地位，同时也在不断推动工业自动化、汽车电动化和智能化的发展，未来我国模拟集成电路行业市场有望继续保持较快增长。七、 模拟集成电路行业概况模拟集成电路一般分为信号链产品和电源管理产品。信号链产品和电源管理产品又有多种品类的产品，每一品类根据不同的终端产品应用又有不同的系列，因此模拟集成电路种类繁多。模拟集成电路下游客户以耐用可靠为主要需求，产品生命周期较长，最长可达10年以上。模拟集成电路主要追求的是产
15、品的信噪比高、失真低、功耗低、可靠性高等，制程的缩小有时反而会导致性能的降低，目前模拟集成电路的主流工艺制程为018m和013m制程，比较先进的制程是65nm制程。模拟集成电路的性能考核标准在带宽、增益、面积、摆幅、噪声等多方面的折中。模拟集成电路设计的核心在于电路设计，需要根据实际参数调整，要求设计工程师既要熟悉集成电路设计和晶圆制造的工艺流程，又要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性，对经验要求高，学习曲线在10-15年。与数字集成电路相比，模拟集成电路的制程要求较低，加之其拥有更长的生命周期，单款模拟集成电路的平均价格往往低于数字集成电路，但由于终端应用领域广，受单一产业景气度影响较低，价格波动较为稳定，且行业周期性较弱。八、 模拟集成电路的分类模拟集成电路主要是电路系统与外界环境交互的接口，按照功能划分，模拟集成电路主要分为信号链芯片和电源管理芯片。信号链芯片主要是处理、接收发送模拟信号，将光、磁场、温度、声音等信息转化为数字信号。信号链芯片可以进一步分为以放大器、比较器、模数/数模转换器及各类接口产品。电源管理芯片主要用于管理电池与电路之间的关系，负责电能转换、分配、检测的功能，因此需要电源管理芯片能够满足高稳定、低功耗等要求。电源管理芯片具体又可分为DC/DC转换器、AC/DC转换器、充电产品、通用电源管理产品等。
