（報告出品方/作者：首創證券，何立中、韓楊）

1 高研發壁壘，模擬賽道長坡厚雪

1.1 廣闊的產品及下游應用使模擬晶片穿越週期

模擬晶片是一種處理連續性模擬訊號的積體電路晶片。積體電路按其功能通常可分 為模擬積體電路和數字積體電路兩大類。模擬積體電路主要是指由電阻、電容、電晶體 等組成的類比電路整合在一起用來處理連續函式形式模擬訊號（如聲音、光線、溫度等） 的積體電路；與之相對應的是數字積體電路，後者是對離散的數字訊號（如用 0 和 1 兩 個邏輯電平來表示的二進位制碼）進行算術和邏輯運算的積體電路，其基本組成單位為邏 輯閘電路。

模擬晶片是處理外界訊號的第一關，廣泛存在於各下游應用領域。外界訊號經過傳 感器轉化為電訊號以後，以模擬訊號的形式存在。模擬訊號透過模擬晶片採集、放大、 濾波等處理，可以透過模數轉換器輸出到數字系統進行處理，也可以以模擬訊號的方式 直接輸出到執行器。模擬晶片可廣泛應用於消費類電子、通訊裝置、工業控制、醫療儀 器、汽車電子等領域，以及物聯網、新能源、智慧穿戴、人工智慧、智慧家居、智慧制 造、5G 通訊等各類新興電子產品領域。

根據WSTS定義，裝置中50%及以上面積被類比電路佔用的晶片歸類為模擬晶片。 狹義的模擬晶片，其內部電路完全由類比電路的基本模組構成；廣義的模擬晶片還包括 數模混合訊號晶片和射頻前端晶片。

根據 WSTS 的分類，模擬晶片可分為通用模擬晶片和專用模擬晶片。通用模擬芯 片（General Purpose Analog）屬於通用型產品，應用於不同場景中，設計效能引數不會 特定適配於某類應用。專用模擬晶片（Application-Specific Analog）根據專用的應用場景 設計，一般集成了數字和模擬 IC，複雜度和整合程度更高，有的時候也叫混合訊號 IC。 根據 IC Insights 預測，2022 年通用模擬晶片和專用模擬晶片的市場規模分別為 329。17 億美元和 502。96 億美元，佔比分別為 39。56%和 60。44%。

專用模擬晶片按照下游應用領域劃分，通訊及汽車佔據大部分市場。專用模擬晶片 市場按照下游應用領域可分為消費、計算、通訊、汽車、工業及其他。根據 IC Insights 預測，2022 年通訊市場佔據專用模擬晶片市場最大份額，總規模預計將達 262。33 億美 元，佔專用模擬晶片市場的 52。16%。此外，汽車市場為專用模擬晶片第二大市場，市佔 率約為 27。35%，工業及其他、消費和計算則分別佔據 8。22%、6。18%和 6。06%的市場份 額。

通用模擬晶片按功能分為訊號鏈和電源管理，電源管理晶片佔 60%以上份額。按照 WSTS 的分類，訊號鏈模擬晶片可以歸類為以放大器和比較器為代表的線性產品、以 ADC 和 DAC 為代表的轉換器產品及各類介面產品。按照 IC Insights 的預測，2022 年在 通用模擬晶片市場中，放大器&比較器、介面晶片、轉換器和電源管理晶片的佔比分別為 13。61%、9。20%、12。77%和 64。41%。 每一品類根據終端產品效能需求的差異又有不同系列，TI 產品料號多達 8 萬種。 訊號鏈主要是指用於處理訊號的電路，而電源管理主要用於管理電池與電能的電路。信 號鏈及電源管理晶片種類豐富，海外龍頭公司的產品料號多達上萬種。其中，模擬晶片 龍頭德州儀器（TI）擁有約 8 萬種產品，亞諾德（ADI）擁有超過 4。5 萬種產品。

由於產品及下游應用領域眾多，模擬晶片相對半導體行業整體週期性較弱。基於 終端應用範圍寬廣的特性，模擬晶片市場不易受單一產業景氣變動影響，因此價格波動 遠沒有儲存晶片和邏輯電路等數字晶片的變化大，市場波動幅度相對較小。某種意義上 來說，模擬晶片是電子產業的晴雨表，基本代表了整個市場的發展狀況。

1.2 高度依賴研發人員經驗，築就行業高技術壁壘

類比電路設計是藝術與科學的結合。類比電路設計需要在速度、功耗、增益、精度、 電源電壓、噪聲、面積等多種因素間進行折中，而數位電路設計只需在功耗、速度和麵 積三個因素間進行平衡。類比電路對噪聲、串擾和其他干擾比數位電路敏感得多。隨著 工藝尺寸的不斷減小，電源電壓的降低和器件的二級效應對類比電路比數位電路的影響 嚴重得多，給模擬設計帶來了新的挑戰。版圖對於類比電路的影響遠大於數位電路，同 樣的線路差的版圖會導致晶片無法工作。

模擬晶片設計更多依賴工程師經驗，EDA 軟體等輔助工具較少。模擬晶片的設計 主要是透過有經驗的設計師進行電晶體級的電路設計和相應的版圖設計與模擬；與此相 對應的數字積體電路通常包括 CPU、微處理器、微控制器、數字訊號處理單元、儲存器 等，其設計大部分是透過使用硬體描述語言以基本邏輯閘電路為單位在 EDA 軟體的協 助下自動綜合產生，布圖佈線也是藉助 EDA 軟體自動生成。

模擬晶片設計人員通常需要 5-10 年的時間才能獨立完成晶片設計。與數字晶片設 計的規範化、抽象化不同，模擬晶片的研發人員不僅需要掌握積體電路設計所需的基礎 知識，還需要了解模擬晶片設計相關領域的技術細節。與數位電路不同，類比電路很多 時候是模糊邏輯，需要考慮的變數特別多，往往沒有絕對最佳化路徑，工程師需要根據自 身經驗和實際需求來做出相對最佳化的選擇。因此模擬晶片設計人員的經驗積累程度對所 設計產品的技術水平和整體效能起到了至關重要的作用，其一般要擁有 5-10 年設計經 驗才能夠獨立完成晶片設計。

1.3 不追求先進製程，IDM 模式具備工藝及成本優勢

模擬晶片更偏重專有製造工藝，不追求先進製程。從技術層面來看，模擬晶片不受 制於摩爾定律和高階製程，部分採用 CMOS 工藝，還有很多采用 BCD、CDMOS 工藝， 產品強調的是高信噪比、低失真、低耗電、高可靠性和穩定性，製程的縮小反而可能導 致類比電路效能的降低。對於模擬晶片來說目前業界仍大量使用 0。18um 和 0。13um 工藝 節點。

高壓 BCD 的工藝革新，提高了模擬器件的可靠性。BCD 工藝是一種可以將 BJT、 CMOS 和 DMOS 器件同時整合到單晶片上的技術。與傳統的 BJT 工藝相比，BCD 工藝 在功率應用上具有顯著的優勢，最基本的優勢就是使得電路設計者可以在高精度模擬的 BJT 器件、高整合度的 CMOS 器件和作為功率輸出級的 DMOS 器件之間自由選擇。整 合好的 BCD 工藝可大幅降低功耗，提高系統性能，增加可靠性和降低成本。

IDM 是全球模擬晶片的主流模式，TI 等龍頭公司產能逐漸向 12 吋轉移。模擬晶片 需要設計與工藝深度結合，高階模擬晶片需要自主的生產工藝支援，IDM 公司可以透過 定製化的製造工藝來提升產品效能並降低生產成本。行業龍頭公司 TI、ADI、英飛凌等 均採用 IDM 模式運營。並且海外龍頭廠商逐漸將產能向更具有成本優勢的 12 吋產線轉 移，根據 TI 測算，在 12 吋晶圓上生產的晶片成本將比在 8 吋晶圓節約 40%。（報告來源：未來智庫）

2 汽車、通訊拉動成長，市場格局“一超多強”

2.1 模擬晶片市場穩中有升，汽車、通訊拉動未來增長

模擬晶片約佔全球積體電路市場總規模的 16%。根據 WSTS 資料，2021 年全球半 導體市場總規模達 5558。93 億美元，同比+26。23%。其中，積體電路市場規模達 4630。02 億，佔全球半導體市場總規模的 83。29%。積體電路又分為模擬晶片、微處理器、邏輯芯 片和儲存晶片，市場規模分別為 741。05 億、802。21 億、1548。37 億和 1538。38 億美元， 佔積體電路比重分別為 16。01%、17。33%、33。44%和 33。23%。

全球模擬晶片市場跟隨半導體產業整體週期波動，市場規模呈現螺旋上升。根據 WSTS 統計，2021 年受全球缺芯和下游需求拉動，全球模擬晶片市場規模大幅提升，達 到 741。05 億美元，同比+33。14%，增速達到近 20 年來最高。在汽車、工業、新能源等領 域的持續拉動下，根據 WSTS 預測，2022 年全球模擬晶片市場依舊將保持兩位數以上 增速成長，預計市場規模將達 845。39 億美元，同比+14。08%。

展望 2022 年，汽車將是專用模擬晶片增速最快的下游領域。汽車電子系統之中， 以智慧駕駛輔助系統（ADAS）和車聯網系統最為核心，其效能在很大程度上決定了汽 車智慧化的程度。作為真實世界和數字世界的橋樑，模擬晶片將被廣泛地運用於汽車智 能駕駛系統之中，汽車的智慧化為模擬積體電路技術的長足發展提供了廣闊的空間。根 據 IC Insights 預測，2022 年專用模擬晶片各下游市場中，汽車領域增速最快，預計同比 將增長 17%。

5G 建設及相關應用將是帶動模擬晶片市場成長的巨大動力。未來幾年，通訊市場 仍將佔據最主要的市場份額，5G 的大規模佈署和 5G 手機換裝潮將進一步提升通訊領域 電源管理晶片需求。與此同時，汽車電氣化以及工業 4。0 升級，也將成為電源管理晶片 的助推劑。相對而言，消費類及計算方面應用需求將有所降低。根據 IC Insights 預測， 2022 年，專用模擬晶片各下游市場中，通訊領域預計同比將增長 14%。此外，計算機、 消費和工業及其他領域仍將保持高速增長，預計將分別增長 9%左右。

2.2 全球市場“一超多強”，併購整合擴大規模

模擬晶片強調高可靠性、低失真和低功耗等，晶片使用時間能夠長達 10 年。數字 積體電路強調運算速度與成本比，必須不斷採用新設計或新工藝，而模擬積體電路強調 可靠性和穩定性，一經量產往往具備長久生命力。以國際龍頭公司 ADI 為例，其約 50% 左右收入是來自於 10 年及以上產品貢獻的。

豐富產品種類伴隨較長生命週期，全球模擬晶片競爭格局相對分散。2021 年全球 前十大模擬晶片公司合計市佔率為 68。3%。其中，排名第一的是 TI 市佔率為 19%，ADI 位居第二，市佔率為 12。7%。此外，英飛凌、ST、Qorvo、NXP 等均取得 5%以上的市場 份額。

細分賽道眾多，龍頭優勢不盡相同。全球主要模擬晶片設計企業多數成立於整合 電路誕生的 60 年代初期及快速發展的 90 年代，依靠豐富的技術及經驗、大量的核心 IP 和產品類別形成了競爭壁壘。由於豐富的下游應用領域和產品種類，全球前十的模擬公 司擅長的細分領域不盡相同。

併購是擴大及鞏固規模的重要手段。專注細分領域做大做強，龍頭公司持續併購 鞏固競爭優勢。由於模擬晶片下游過於分散，產品種類、料號十分豐富，且工程師在不 同產品種類之間存在技術壁壘，模擬行業初創公司通常從某一細分賽道切入，隨後透過 自身的不斷髮展，擴充產品料號，但依舊無法覆蓋全部模擬晶片全部細分種類。因而行 業內併購整合持續發生，近年來，TI、ADI 透過持續併購成為全球模擬行業龍頭。

3 國產替代星辰大海，國產廠商百花齊放

3.1 中國是模擬晶片最大市場，替代空間廣闊

我國模擬晶片市場增速高於全球市場。根據 Frost&Sullivan 統計，2020 年中國模 擬晶片行業市場規模約 2，503。5 億元，2016-2020 年年複合增長率約 5。8%。隨著新技術 和產業政策的雙輪驅動，未來中國模擬晶片市場將迎來發展機遇，預計到 2025 年中國 模擬晶片市場將增長至 3，339。5 億元，年複合增長率約 5。9%。

根據 IDC 資料，中國大陸是模擬晶片最大下游市場，佔全球市場比重的 36%。隨 著經濟的不斷髮展，中國已成為了全球最大的電子產品生產市場，衍生出了巨大的整合 電路器件需求。根據 IBS 預計，到 2027 年中國將消費全球 62。85%的半導體元器件。

我國模擬晶片自給率偏低，國產替代空間廣闊。國內模擬積體電路企業由於起步 較晚、工藝落後等因素，在技術和生產規模上都與世界領先企業存在著較大的差距。根 據中國半導體協會資料，2020 年我國模擬晶片自給率僅為 12%。近年來，受到國際貿易 摩擦及國內行業促進政策持續加碼等多重因素的影響，國內積體電路行業繁榮發展，國 產化替代加速進行。

3.2 國產廠商把握良機，細分賽道切入未來可期

近年來，我國出臺了一系列政策法規，從產業定位、戰略目標、稅收等各方面對集 成電路行業進行支援與鼓勵。本土模擬晶片設計企業開啟了蓬勃發展。科創板成立以來， 我國 A 股模擬晶片設計公司數量激增。在 SW 電子-半導體-模擬晶片設計分類的基礎上， 我們排除了以射頻、MEMS 感測器等為主營業務的公司，精選出了 16 家模擬晶片設計 公司進行對比分析。

3.2.1 國內公司規模尚小，電源管理晶片參與者眾多

與海外龍頭公司相比，我國模擬晶片設計公司規模相對尚小。A 股主要模擬晶片 設計公司成立於 2000 年以後，16 家主要模擬晶片設計公司有 13 家在科創板上市。2021 年，全球前十大模擬公司收入體量均在 10 億美元以上，2021 年，我國模擬公司中收入 規模排名第一的艾為電子營收僅為 23。27 億元，與國際公司在收入體量上還存在較大差 距。

聖邦股份和思瑞浦在訊號鏈和電源管理產品佈局上相對較為均衡。2021 年，聖邦 股份訊號鏈與電源管理產品比重分別為 31。67%和 68。29%；思瑞浦以訊號鏈產品起家， 後逐步拓展電源管理產品種類，2021 年，其訊號鏈與電源管理產品佔比分別為 77。51% 和 22。49%，2022Q1 其電源管理產品比重快速提升至 35。52%。

大部分 A 股模擬公司從電源管理晶片細分切入。電源管理晶片在手機、平板電腦、 PC、大小家電等領域應用廣泛，伴隨 TI 等巨頭逐漸轉向工業和汽車等終端市場，國產 廠商迎來替代良機。在 A 股模擬晶片設計公司中，富滿微、希荻微、英集芯、晶豐明源、 芯朋微、明微電子、必易微和賽微微電等公司主要專注在電源管理晶片細分。

3.2.2 高研發費用投入，人均創利高於半導體平均

研發人員是模擬公司核心競爭力之一，研發團隊規模持續壯大。2021 年 A 股主要 模擬晶片公司中，研發人員數量最多的是艾為電子和聖邦股份，研發人數分別達 621 人 和 602 人，其分別佔公司總人數的 63。05%和 70。16%。此外，絕大部分公司研發團隊人 數在 100-300 人之間，在國內良好的產業環境和政策的大力支援下，模擬公司研發團隊 規模預計將持續擴充。 研發費用率集中在 10%-30%區間，龍頭公司年研發投入在 4 億元左右。從研發費 用率上看，2021 年，模擬公司研發費用率大部分落在 10%-30%的區間，其中，思瑞浦、 艾為電子、芯朋微、聖邦股份等公司研發費用率分別達 22。70%、17。91%、17。49%和 16。89%。 從研發投入的絕對額上看，2021 年，艾為電子、聖邦股份和思瑞浦的研發費用位居前三， 分別為 4。17 億、3。78 億和 3。01 億元。

高研發壁壘+fabless 模式運營，模擬公司人均創利大幅高於半導體平均。根據申萬 電子（2021）分類，2021 年半導體板塊人均創收 159 萬元，人均創利 26 萬元。由於模 擬行業具有較高研發壁壘，且國內公司均採用 fabless 的輕資產模式運營，2021 年模擬 公司的人均創利普遍高於半導體板塊平均，其中，晶豐明源、上海貝嶺、思瑞浦的人均 淨利分別為 158。65 億、111。49 億和 147。33 億元。（報告來源：未來智庫）

3.2.3 毛利率半導體行業領先，訊號鏈普遍高於電源管理

高研發壁壘，模擬公司盈利水平行業領先。2021 年在電子所有細分板塊中，模擬 晶片設計毛利率位居所有細分行業第一，達到 49。11%，遠高於第二名的半導體裝置 40。41% 和第三名的數字晶片設計的 38。32%。從淨利率上，模擬晶片設計依舊在所有電子細分板 塊中排名第一，2021 年模擬晶片設計淨利率為 28。89%。

受缺芯漲價影響，2021 年模擬公司毛利率水平均在 34%-88%之間。2021 年受半 導體行業整體高景氣影響，半導體行業呈現代工產能供不應求狀況，在產能緊缺狀況下， 模擬公司毛利率水平達到近年來較高水平。行業整體毛利率均在 34%以上，其中，臻鐳 科技毛利率高達 88。46%，明微電子、賽微微電和思瑞浦毛利率分別達 64。98%、62。32% 和 60。53%。

按下游應用領域劃分，通訊、工業等領域毛利率高於消費電子。由於通訊以及工 業控制類的芯品產品功能複雜，可靠性高，因此與消費電子領域產品相比毛利率較高。 根據思瑞浦招股說明書，2019 年，其通訊領域毛利率達 66。21%，工業控制領域毛利率 達 53。60%，消費電子領域毛利率為 35。76%，通訊和工業控制領域毛利率顯著高於消費 電子。

按照產品線劃分，訊號鏈產品毛利率高於電源管理產品。由於訊號鏈產品在通訊 及工業領域應用較多，國內公司電源管理產品主要應用於消費電子等領域，因此從整體 上看，訊號鏈產品毛利率高於電源管理產品。以聖邦股份和思瑞浦為例，2021 年聖邦股 份訊號鏈和電源管理毛利率分別為 60。77%和 53。03%，思瑞浦訊號鏈和電源管理毛利率 分別為 63。48%和 50。37%。

根據公司目前主要面向的細分領域劃分，我們將 A 股主要的 16 家模擬公司劃分為 三大型別，即產品與下游應用領域相對多元的綜合類、以電源管理晶片為主和以 LED 照 明或顯示驅動晶片為主的模擬公司。 （1）綜合類模擬公司毛利率穩中有升，2021 年毛利率普遍在 50%以上。由於產 品種類和下游應用領域較為多元，綜合類模擬公司毛利率相對較為穩定，並且隨著中高 端產品和工業、汽車等於的持續拓展，綜合類模擬公司的毛利呈現出穩中有升的態勢， 2021 年思瑞浦和聖邦股份的毛利率分別達 60。53%和 55。50%。

（2）電源管理類模擬公司毛利率普遍在 30%-40%區間。我國以電源管理晶片為 主的模擬公司，主要面向以手機、平板、PC、可穿戴裝置、移動智慧終端裝置、大小家電為主的消費類市場，其毛利率較以通訊、工業和汽車為主要下游的公司略低，但高於 以 LED 驅動晶片為主的公司。伴隨規模和技術實力的不斷增強，以電源管理晶片為主 的模擬公司逐漸向訊號鏈產品以及工業、汽車、通訊等高階應用領域擴充套件。

（3）以 LED 驅動晶片為主的公司毛利率在 20%-35%區間，2021 年受缺貨漲價 影響毛利率大幅增長。相較於其他細分領域，LED 驅動晶片市場國產化率水平較高，市 場競爭較為激烈。2021 年受行業整體產能緊缺影響，LED 驅動芯片價格大幅上漲，拉 動毛利率大幅上行，伴隨供需結構逐漸平衡，2022Q1 行業毛利率有所回落。由於 LED 驅動晶片競爭相對激烈，行業公司逐漸向電機驅動等其他電源管理晶片產品拓展，預計 未來行業公司毛利率將持續提升。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關資訊，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。