1、 公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 模拟芯片模拟芯片：高护城河高护城河，宽竞赛道宽竞赛道 证券证券研究报告研究报告 所属所属部门部门 行业公司部 报告报告类别类别 行业深度 所属行业所属行业 信息科技/电子 行业评级行业评级 增持评级 报告时间报告时间 2020/03/30 分析师分析师 方科方科 证书编号：S02 联系人联系人 傅欣璐傅欣璐 证书编号：S01 川财研究所川财研究所 北京北京 西城区平安里西大街 28 号中 海国际中心 15 楼，100034 上海上海 陆家嘴环路 1000 号恒生大

2、厦 11 楼，200120 深圳深圳 福田区福华一路 6 号免税商 务大厦 30 层，518000 成都成都 中国 （四川） 自由贸易试验区 成都市高新区交子大道 177 号中海国际中心 B 座 17 楼， 610041 I IC C 系列系列深度深度之之一：一：模拟芯片模拟芯片（2 202003020033030） 核心观点核心观点 模拟芯片模拟芯片是什么？是什么？ 模拟芯片主要包括电源管理芯片和信号链芯片。其中，电源管理芯片是在电子 设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片； 信号链芯片则是一个系统中信号从输入到输出的路径中使用的芯片，包括信号 的采集、放大、传输

3、、处理等功能。模拟芯片中电源管理芯片为主体，占模拟 芯片市场比例约为 53%；信号链芯片市场占比约为 47%。 高护城河：区别数字芯片，模拟芯片依赖工艺经验高护城河：区别数字芯片，模拟芯片依赖工艺经验 与数字芯片对比，模拟芯片拥有产品种类复杂、产品生命周期长、工艺制程要 求低、设计工艺依赖经验等特点，导致模拟芯片市场存在寡头竞争特点。高护 城河外，其他厂商受技术工艺、人才培养等限制难以进入模拟芯片行业；高护 城河内，模拟芯片产品种类众多，不同厂商间产品重叠度低，存在弱竞争形态。 宽竞赛道：下游需求拉升宽竞赛道：下游需求拉升+ +上游供给替代，模拟芯片市场广阔上游供给替代，模拟芯片市场广阔 模拟

4、 IC 有望在未来五年内 CAGR 达到 7.4%，预计到 2023 年，全球模拟芯片市 场规模可超 800 亿美元，增长的主要推动力来自电源管理 IC、专用模拟芯片和 信号转换器组件的强劲销售，受下游不断增长的通信、工控、汽车电子等需求 驱动。2019 年下游需求通信设备、汽车电子、工业控制、消费电子，占比分别 为 38.5%、24.0%、19.0%、10.2%。 （1）下游 B+C 端需求拉升：消费电子与通信领域，5G 开启商用,5G 基站建设 数量将远超 4G， 手机端射频前端芯片价量双升， 基站与终端模拟芯片市场扩大。 物联网领域，预计 2023 年，全球物联网市场规模可达 2.8 万

5、亿美元，年复合 增长率可达 20%。汽车电子领域，汽车行业发展趋向电动化、智能化、网联化， 驱动电源管理模块市场；据 Gartner 统计，纯电动汽车中半导体价值为 719 美 元， 功率半导体占比 55%， 而电源管理 IC 全球市场约占功率半导体市场的 50%。 （2）上游供给迎接国产替代： 模拟芯片由于对制程要求较低，供给以 8 英寸晶 圆为主。2019 年-2022 年，预计有 16 座新 8 英寸晶圆厂或生产线开始运转； 其中，14 处为量产晶圆厂；未来 4 年，8 英寸晶圆厂产能将增加 70 万片/月， 增幅约 14%，CAGR 约为 3%，产能近 650 万片/月。 相关标的相关

6、标的 圣邦股份（300661.SZ） 、富满电子（300671.SZ） 、全志科技（300458.SZ） 、瑞 芯微（603893.SH） 风险提示风险提示：研发投入不及预期，疫情影响消费者需求 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 2 / 30 正文正文目录目录 一、模拟芯片是什么？. 5 二、高护城河：区别数字芯片，模拟芯片依赖工艺经验 . 7 1、模拟芯片具备产品种类复杂、依赖经验等特点 . 7 2、模拟芯片市场呈寡头竞争态势 . 9 三、宽竞赛道：下游需求拉升+上游供给替代，模拟芯片市场广阔 . 10 1、模拟芯片市场稳健扩张，与数

7、字芯片周期不一致 . 10 2、下游 B+C 端需求拉升，模拟芯片市场 2023 年可超 800 亿美元 . 14 3、上游 8 英寸晶圆扩产有限，供给迎接国产替代 . 20 四、相关标的 . 23 1、圣邦股份（300661.SZ） . 23 2、富满电子（300671.SZ） . 25 3、全志科技（300458.SZ） . 26 4、瑞芯微（603893.SH） . 27 风险提示 . 29 qRsNqQnRnQsMmOmNtMzQpM8OaO9PoMrRnPqQiNoOqMiNnNnMaQqQxPuOmPmOuOtOwP 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编

8、制 谨请参阅尾页的重要声明 3 / 30 图表目录图表目录 图 1：半导体按产品分类 . 5 图 2：信号链与电源管理芯片 . 6 图 3：模拟芯片市场分布 . 7 图 4：模拟芯片产品研发过程 . 9 图 5：模拟芯片市场拆解 . 10 图 6：全球半导体市场规模 . 11 图 7：模拟 IC 市场占据全球 IC 市场 15%的份额. 11 图 8：模拟 IC 出货量居市场前列 . 11 图 9：中国占全球半导体消费市场的绝大部分 . 13 图 10：我国半导体自给率仍较低 . 13 图 11：2018 年全球模拟芯片规模地域分布. 13 图 12：中国模拟芯片市场规模公司分布 . 13 图

9、 13：2013-2018 年中国模拟芯片市场规模与增长情况 . 14 图 14：2018-2023F 的芯片细分市场年复合增长率预测 . 15 图 15：2014-2019 年模拟芯片下游变化 . 15 图 16：2019 年模拟芯片下游分布 . 15 图 17：全球与国内 5G 基站出货量预测 . 16 图 18：不同基站未来数量结构预测. 16 图 19：德州仪器小型蜂窝基站 PICO 基站涉及众多模拟器件 . 17 图 20：拆解 5G 下香农公式因子 . 18 图 21：全球物联网市场规模变化趋势及预测 . 18 图 22：2017 年全球物联网行业应用渗透率. 18 图 23：汽车

10、智能化与互联网应用趋势 . 19 图 24：全球与中国汽车电子市场规模 . 20 图 25：各车型中汽车电子成本占比. 20 图 26：全球晶圆厂年产能趋势（8 英寸等值） . 21 图 27：全球集成电路 12 英寸晶圆厂数量. 21 图 28：圣邦股份营业收入与利润 . 24 图 29：圣邦股份 2019H 营业收入业务构成 . 24 图 30：圣邦股份各项细分业务毛利率 . 25 图 31：圣邦股份不同区域业务毛利率 . 25 图 32：富满电子营业收入与利润 . 25 图 33：富满电子研发支出与占比 . 25 图 34：富满电子 2019H 收入构成 . 26 图 35：富满电子细分

11、业务毛利率 . 26 图 36：全志科技营业收入与利润 . 26 图 37：全志科技研发支出与占比 . 26 图 38：全志科技 2019H 收入构成 . 27 图 39：全志科技智能电源管理芯片业务情况 . 27 图 40：瑞芯微营业收入与利润 . 28 图 41：瑞芯微研发支出与占比 . 28 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 4 / 30 图 42：瑞芯微 2019H 收入构成 . 28 图 43：瑞芯微电源管理芯片业务情况 . 28 表格 1：模拟集成电路与数字集成电路的比较 . 7 表格 2：2011 与 2018 年模拟芯片

12、厂商 TOP5 . 9 表格 3：2018 年全球前十大模拟 IC 公司 . 12 表格 4：我国 8 英寸半导体产线情况统计 . 22 表格 5：中美贸易摩擦后新增集成电路政策汇总 . 23 表格 6：模拟芯片相关标的情况 . 23 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 5 / 30 一、一、模拟芯片是什么？模拟芯片是什么？ 集成电路通常可分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。其中，数字集成电 路大约占据集成电路市场的 85%份额，模拟集成电路占据 15%的份额，两者 的主要差别在于处理信号的类型和行业特点。 数字集成电路是对离散的数字信

13、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，其基本组成单位为逻辑门电路，包含 存储器（DRAM、Flash 等） 、逻辑电路（PLDs、门阵列、显示驱动器等） 、微 型元件（MPU、MCU、DSP） 。 模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用 来处理连续函数形式模拟信号（如声音、光线、温度等）的集成电路，包含通 用模拟电路（接口、能源管理、信号转换等）和特殊应用模拟电路。 图图 1：半导体按产品分类半导体按产品分类 资料来源：IC Insights，川财证券研究所 模拟芯片主要包括电源管理芯片和信号链芯片。其中，电源电源管理

14、芯片管理芯片是在电子 设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片， 主要分为 AC-DC 交直流转换、 DC-DC 直流和直流电压转换 （适用于大压差） 、 半 导 体 分立器件 （O-S-D） 集成电路 （IC） 光电器件 （Optoelectronics） 传感器 （Sensors/ Actuators） 分立器件 （Discretes） 数字IC （Digital） 模拟IC （Analog） 存储器 （Memory） 数字逻辑IC （Logic） 微型元件 （Microcomponents） DRAM FLASH 其他存储器 特殊用途逻辑 显示驱动器 可编程逻辑

15、器件(PLDs) 门阵列 微处理器（MPU） 微控制器（MCU） DSP CCD和CMOS图像传感器; 激光发射器和拾取器; 固态灯和LEDs;红外设备; 光传感器;光耦合器，光开关; 太阳能电池 压力传感器; 加速/偏航传感器; 磁场传感器; 温度传感器; 基于MEMS的执行器 功率晶体管/模块; 开关晶体管; 二极管; 整流器;晶闸管; 射频/微波晶体管/模块; 通用模拟 （General Purpose Analog） 特殊应用模拟 （Application-Specific Analog） Amplifilters/比较器; 接口; 能源管理; 信号转换; 川财证券川财证券研究报告研究

16、报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 6 / 30 电压调节器（适用于小压差） 、交流与直流稳压电源。电源管理芯片在不同产 品应用中发挥不同的电压、电流管理功能，需要针对不同下游应用采用不同的 电路设计。当前，电源管理正往高速、高增益、高可靠性方向发展，发展电源 管理芯片是提高整机技能的重要方式。 信号链信号链芯片芯片则是一个系统中信号从输入 到输出的路径中使用的芯片，包括信号的采集、放大、传输、处理等功能。 图图 2：信号链信号链与电源管理芯片与电源管理芯片 资料来源：德州仪器TI，川财证券研究所 模拟芯片中因电子系统基本均需供电，因此电源管理芯片为主体，占模拟芯片

17、 市场比例约为 53%，电源管理用途广泛成熟，技术迭代较慢，壁垒相对较低， 因此国内布局广泛，布局企业包括圣邦股份、矽力杰、韦尔股份、富满电子、 中颖电子、全志科技、瑞芯微等；信号链芯片市场占比约为 47%，国内布局企 业主要包括圣邦股份、华为海思等。 The? ? Signal? Chain 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 7 / 30 图图 3：模拟芯片市场分布模拟芯片市场分布 资料来源：IDC，川财证券研究所 二、二、高护城河：高护城河：区别区别数字芯片，数字芯片，模拟模拟芯片芯片依赖依赖工艺经验工艺经验 常见的数字 IC 通常

18、包括 CPU、微处理器、微控制器、数字信号处理单元、存 储器等，其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。模 拟 IC 则通常包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频 IC、数据转 换芯片、各类电源管理及驱动芯片等，其设计主要是通过有经验的设计师进行 晶体管级的电路设计和相应的版图设计与仿真。 1 1、模拟芯片具备、模拟芯片具备产品种类复杂、依赖经验等特点产品种类复杂、依赖经验等特点 将模拟芯片与数字芯片对比，可以发现模拟芯片拥有产品种类模拟芯片拥有产品种类复杂复杂、产品产品生命生命 周期长、工艺

19、周期长、工艺制程制程要求低、要求低、设计设计工艺依赖经验等特点工艺依赖经验等特点。 表格表格 1：模拟集成电路与数字集成电路的比较模拟集成电路与数字集成电路的比较 芯片芯片 模拟集成电路模拟集成电路 数字集成电路数字集成电路 芯片功能 处理模拟信号 进行逻辑运算 芯片种类 种类繁杂，包括模数转换芯片 ADC、放 大器芯片、电源管理芯片、PLL 等 CPU、内存芯片、DSP 芯片 工艺制程 不要求先进工艺，主要采用 0.18um/0.13um 遵循摩尔定律，现阶段以 14nm/12nm 设计流程 电路设计仿真版图设计后数字前端验证综合DFT 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限

20、责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 8 / 30 仿真流片 数字后端后仿/Signoff流片 设计难点 非理想效应过多，需要扎实的基础知识 和丰富经验。 芯片规模大，工具运行时间长，工艺要 求复杂，需要多团队共同协作。 工作内容 模拟设计：功能电路搭建和仿真。模拟 版图：根据电路定制满足工艺要求的版 图。 数字前端：从功能要求到 RTL 的实现和 验证。数字后端：利用工具实现自动布 局布线。 所需技能 模拟设计：熟悉模拟集成电路原理，拥 有半导体物理及制造工艺知识；模拟版 图：熟悉 layout 基础知识，了解不同工 艺节点的设计规定和电路原理。 数字前端：了解通信协议或硬件架构， 熟悉 v

21、erilog 语言和前端设计流程，了解 FPGA 或 ASIC 平台仿真和调试。数字 后端：熟悉后端流程，时序分析，和工 艺器件基础。 设计工具 模拟设计：Cadence 仿真平台；模拟版 图：Virtuoso 数字前端：VCS DC；数字后端： Innovus/ICC2 资料来源：IC Insights，川财证券研究所 模拟模拟芯片芯片种类种类繁杂，繁杂， 需要高知识产权制造工艺需要高知识产权制造工艺支撑支撑。模拟芯片使用的下游领域 广泛、需求分散，可以应用于消费电子、汽车电子、工控医疗等；而数字芯片 下游需求主要集中在服务器与消费电子上。模拟芯片由于下游需求范围广，需 要根据下游不同领域进

22、行定制设计， 且定制芯片功效发挥与芯片制造工艺相结 合。国内大部分芯片厂商需要根据晶圆制造工厂标准工艺进行芯片生产，目前 仅有少数国内厂商拥有成熟自主模拟 IC 制造工艺。 模拟芯片模拟芯片产品使用周期较长，产品使用周期较长，价格相对价格相对较低。较低。模拟芯片使用时间通常在 10 年 以上，寻求高可靠性与低失真低功耗，而由于使用周期长，因此产品价格也较 低，而数字芯片需满足下游不断变化的需求，生命周期仅有 1-2 年，平均成本 高，因此价格处于高位。 模模拟芯片的拟芯片的制程制程要求要求低，低，可采用工具有限可采用工具有限。模拟芯片使用的制程相对数字芯片 较落后，主要采用 0.18um/0.

23、13um。在工艺方面，模拟芯片采用 BCD 工艺， 主要用于高电压或大电流下驱动元器件， 在高压下易实现低失真和高信噪比的 效果；数字芯片采用 CMOS 工艺追逐高端制程，产品强调运算速度与成本优 化，用于 5V 以下的低压环境，并在持续朝低压方向发展。工具使用上，数字 芯片设计核心在于逻辑设计， 可以通过软件模拟调试， EDA 工具丰富； 而模拟 芯片设计核心在于电路设计，需要根据实际参数调整，可以借助的 EDA 工具 有限，远不及数字芯片。 模拟芯片模拟芯片设计工艺依赖设计工艺依赖人工人工经验经验积累、积累、 研发研发周期长周期长。 由于模拟芯片使用周期长， 客户对产品性能要求十分严格，产

24、品技术需要长年累月的经验积累；且模拟芯 片相较数字芯片与元器件结合更加紧密， 需要考虑元器件布局的对称结构和元 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 9 / 30 器件参数匹配形式，需要设计人员充分熟悉了解元器件特性、拥有成熟的拓扑 结构设计与布线能力，模拟芯片的设计十分依赖工作人员日积月累的经验。此 外，数字芯片设计通常为大型团队作战，研发周期较短；而模拟芯片一般为小 团队作战，研发周期较长。 图图 4：模拟模拟芯片产品研发过程芯片产品研发过程 资料来源：圣邦股份招股说明书，川财证券研究所 2 2、模拟芯片市场、模拟芯片市场呈呈寡头竞争寡

25、头竞争态势态势 模拟芯片的模拟芯片的产品产品与行业特点导致模拟芯片厂商存在寡头竞争特点。与行业特点导致模拟芯片厂商存在寡头竞争特点。 高护城河外， 其他厂商受技术工艺、人才培养等限制难以进入模拟芯片行业；高护城河内， 模拟芯片产品种类众多，不同厂商间产品重叠度低，存在弱竞争形态。全球模 拟芯片的龙头厂商地位固定，2011 年到 2018 年德州仪器、亚德诺、意法半导 体、英飞凌均稳定在 TOP5 中，且 CR5 集中度由 41.1%增长至 46.1%。 表格表格 2：2011 与与 2018 年模拟芯片厂商年模拟芯片厂商 TOP5 TOP5 2011 年年 2018 年年 公司 市场份额 公司

26、 市场份额 1 德州仪器 15.4% 德州仪器 18.4% 2 意法半导体 9.9% 亚德诺 9.4% 3 亚德诺 6.1% 英飞凌 6.5% 4 英飞凌 4.9% 思佳讯 6.3% 5 美信集成 4.8% 意法半导体 5.5% 合计 41.1% 46.1% 资料来源：IC Insights，川财证券研究所 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 10 / 30 三、三、宽宽竞竞赛道：赛道：下游需求拉升下游需求拉升+ +上游供给替代，上游供给替代，模拟芯片模拟芯片市市 场广阔场广阔 图图 5：模拟模拟芯片芯片市场市场拆解拆解 资料来源：IC

27、Insights，WSTS，川财证券研究所 1 1、模拟芯片模拟芯片市场市场稳健扩张，稳健扩张，与与数字芯片周期不一致数字芯片周期不一致 全球半导体市场的整体规模平稳增长，据全球半导体贸易协会(WSTS)数据显 示， 2018 年全球半导体市场规模达到 4688 亿美元， 同比增长 13.7%。 其中， 模拟芯片、 微处理器、 逻辑芯片和存储器市场规模分别为 588 亿美元 （+10.7%） 、 672 亿美元（+5.2%） 、1093 亿美元（+6.9%）和 1580 亿美元（+27.4%） 。 2019 年因行业景气度下行，市场规模为 4121 亿美元，下滑约 12%。模拟芯 片占据全球半

28、导体市场的份额为 13%，占据集成电路市场的份额为 15%。 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 11 / 30 图图 6：全球全球半导体半导体市场市场规模规模 资料来源：Statista 2020，川财证券研究所 模拟芯片因其长使用周期的特性，市场增速表现与数字芯片不一致。市场规模 呈现稳步扩张的态势，2016-2019 年同比增速分别为 5%、10%、10%、8%， 相比数字芯片增速波动较小。而从出货量上看，模拟芯片出货稳居市场前列， 2018 年出货 1774 亿个，同比去年增长 15%。单个均价为 0.34 美元/个，相较 逻辑芯

29、片的 2.01 美元/个与存储芯片的 3.87 美元/个，价格较为低廉。 图图 7：模拟模拟 IC 市场市场占据全球占据全球 IC 市场市场 15%的的份额份额 图图 8：模拟模拟 IC 出货量居出货量居市场前列市场前列 资料来源：IC Insights，川财证券研究所 资料来源：IC Insights，川财证券研究所 川财证券川财证券研究报告研究报告 本报告由川财证券有限责任公司编制 谨请参阅尾页的重要声明 12 / 30 模拟芯片市场的集中度相较于数字芯片较低，但整体仍呈现寡头垄断态势。根 据 IC Insights 数据，2018 年全球前 10 大模拟芯片厂商销售额达到 361 亿美

30、元，同比增长 9.4%，占到模拟 IC 行业产值的 61%。德州仪器、亚德诺、英飞 凌分别以 108、55、38 亿美元位列前三，德州仪器占据模拟 IC 行业的行业龙 头地位，全球市占率达 18%。 表格表格 3：2018 年全球前十大模拟年全球前十大模拟 IC 公司公司 排名排名 公司公司 公司英文名公司英文名 2017 收入收入 （百万美元）（百万美元） 2018 收入收入 （百万美元）（百万美元） 2018 增速增速 （%） 市占率市占率 （%） 1 德州仪器 Texas Instruments 9900 10801 9.0 18.0 2 亚德诺 Analog Devices 5159 5505 7.0 9.0 3 英飞凌 Infineon 3355 3810 14.0 6.0 4 思佳讯 Skyworks Solutions 3710 3686 -1.0 6.0 5 意法半导体 ST 2551 3208 26.0