国产模拟芯片的两条路解析

2020-05-21来源: 爱集微关键字:芯片

在清华大学全球私募股权研究院举办的“新基建,‘芯’助力,国产模拟半导体的升级之路”线上沙龙活动上,清华校友总会半导体协会副会长、清华大学微电子所教授,IEEE Fellow王志华就该话题分享了自己的一些见解。

芯片不单是普通产品,还关系到产业安全,国家安全,社会福祉,社会稳定。因此,发展集成电路产业对于我国来说意义重大。

近年来,我国在不断发展集成电路产业的同时也在探索全新的道路。中高端模拟半导体作为其中重要的分支,近年来一直严重依赖进口,中国该如何发展模拟产业成为值得关注的问题。

王志华指出,从全球集成电路市场来看,整体市场在2019年产值为4200亿美元,中国产值是430亿美元,占据全球的十分之一,还是很弱小。

王志华进一步指出,中国应该变成芯片行业的强国,不只是大国。大国的概念应该三分天下有其一,没有做大之前都不可能变成强国。做大是集成电路发展的路径之一。

模拟巨头是什么样子的?

纵览整个模拟市场,ADI是其中的龙头企业,有60亿美元的营收都归于模拟电路,主要应用市场是工业,汽车,通讯以及消费类,不难发现,在整个应用市场中,工业应用占了半壁江山。

再看TI,TI模拟部分的产值大约是102亿美元,占其营收的71.1%。其公司大约有三万芯片设计人员。

同样还有NXP,NXP 2019年全球销售额约为90亿美元,对比而言,我我国数一数二的上市芯片公司的体量,大致只有NXP的十分之一,因此我国还有很远的路要走。

王志华表示,集成电路行业是不可替代的行业,行业中最核心的是晶体管。人类社会今天能够想到的所有运算都可以依靠晶体管实现。晶体管非常便宜,一个存储器芯片上大约有四十亿只晶体管,只需要大概四美元。单颗晶体管远比单粒大米便宜。在可预见的未来没有其他技术可以替代。

不仅如此,集成电路市场行业规模每年都在上涨,当然,由于疫情原因,2020年或许有点下降。王志华举例表示,卫生纸是稳定产业,今年的产品,明年、后年可以继续,因为它不需要更新换代。

而对于芯片而言,今年生产的芯片明年也许还能卖,但后年就一定不能卖了。芯片行业增量虽然只有10%,但由于技术更新的原因,产值即使不再增加,也有大量的新产品、新需求。

模拟市场的两条路

王志华指出,国内企业一定不要相信存量问题可以靠国际分工解决这个问题,能走的路必须是自己在存量市场里抢回一部分市场份额。这是集成电路发展的必经之路,也是模拟集成电路发展的必经之路。

我们要创造出中国的模拟巨头,这个巨头,体量必须是几十亿美元,拥有数以万计的员工,到这个阶段,我国模拟产业才会变成真正的成熟行业。

同时,创造出全新的技术也许是另一个发展路径。王志华举例说到,在相机行业,当时感光材料也是卡脖的产品,一卷胶卷可能要20块左右,中国行业里面著名的商家就是乐凯,他们一直认为自己的竞争对手是柯达及富士。


然而到今天,柯达和富士都消失了,打败乐凯的不是柯达及富士,整个民用感光材料行业都没了。


如今的CMOS传感器市场,拥有超百亿美元体量。根据预测,在移动设备和汽车应用的驱动下,2015-2021年,CMOS图像(CIS)产业的复合年增长率将达到10.4%。预计市场规模将从2015年的103亿美元增长到2021年的188亿美元。这就是全新的经济增长点带来的巨大机会。

再来看这样一组对比,半导体行业前十四大厂商与医疗器械行业前十四大厂商。王志华表示,这两张表格中有很多一样的地方,比如全球销售量,半导体市场达到4200亿美元,医疗器械市场达到4600亿美元,几乎相当。

也有很多不同的地方,首先是购买方,在半导体领域,中国市场占据了60%,而医疗领域,美国占据了60%。假定让中国享受与美国一样的医疗器械服务,里面就会存在巨大的增量市场。

其次是头部厂商 ,在医疗器械行业中,排名第一的厂商在全行业中占6%,而半导体市场中排名第一的厂商占16%。这表示半导体行业竞争更加激烈,也更加重要,如果用芯片解决医疗问题,将会有很大的市场空间,同时没有那么激烈的竞争。

王志华举例道,在医疗领域,神经调节可以有很多种不同的应用,换个算法可以治疗肥胖症,尿失禁,骨粘连多种疾病,但在电子来看这就是单纯的模拟电路,只要做的比较小,可靠,可编程,放进人体。

2019年,全球8个主要企业神经刺激器械销售总额约达240亿美元,其中有足够大的市场规模。

助听设备也是如此,2019年,助听设备产业产值达百亿美元,光其中前四家产值就达到了60亿美元。中国市场只占其中的4%,这里面依旧有很大的增长空间。


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