國產(chǎn)模擬芯片產(chǎn)業(yè)鏈為何自給率低且研發(fā)慢

（文章來源：與非網(wǎng)）

根據(jù)WSTS統(tǒng)計，2018年全球半導體市場全年總銷售值約4688億美元。在如此龐大的IC市場中，模擬IC市場一直是一個神奇的存在，頭部廠商不僅隊形穩(wěn)定，而且一直處于高增長態(tài)勢。從IC Insights數(shù)據(jù)來看，2018年全球模擬IC市場整體營收達到600億美元，占整體IC市場約13％。而全球前十大模擬芯片廠商總營收361億美元，占據(jù)整體市場的60％。

再看中國的模擬市場，賽迪顧問統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年中國模擬芯片市場規(guī)模2273．4億元（約320億美元），同比增長6．23％，近五年復合增速為9．16％。中國的模擬芯片市場占全球比例超過50％，且市場增速高于全球平均水平，但是自給率僅有20％，技術水平和國際領先公司相差巨大。

這個僵局之所以難破，就是因為模擬技術的研發(fā)很難，需要長時間的經(jīng)驗積累，但是近幾年在國家政策的大力支持下，越來越多的本土公司開始加入自行研發(fā)的行列。

眾所周知，集成電路可分為數(shù)字電路和模擬電路。我們的一切感知，例如圖像、聲音、觸感、溫度、濕度等都可以歸結(jié)到模擬世界。因此，參與這些信息處理的芯片就是模擬芯片；另外，那些我們無法感知，但客觀存在的模擬信號處理芯片，比如微波，電信號處理芯片等，也屬于模擬范疇。和模擬芯片相對的就是數(shù)字芯片，包括微元件（CPU、GPU、MCU、DSP等），存儲器（DRAM、NANDFlash、NORFlash）和邏輯IC（手機基帶、以太網(wǎng)芯片等）。

從應用來看，信號鏈路和電源管理是模擬IC的兩大主要應用，市場占比高達60％，其中信號鏈路主要包括比較器放大器、AD／DA、接口芯片等元器件；電源管理主要包括PMIC、AC／DC、DC／DC、PWM、LDO和驅(qū)動器IC等元器件。

從技術層面來看，數(shù)字芯片主要采用CMOS工藝，沿著摩爾定律一直向前演進，強調(diào)的是算力提升和成本下降，現(xiàn)在已經(jīng)7nm產(chǎn)線已經(jīng)量產(chǎn)，5nm、3nm已經(jīng)排上日程；模擬芯片不受制于摩爾定律和高端制程，部分采用CMOS工藝，還有很多采用BCD、CDMOS工藝，產(chǎn)品強調(diào)的是高信噪比、低失真、低耗電、高可靠性和穩(wěn)定性，制程的縮小反而可能導致模擬電路性能的降低，主要在 4、6、8英寸晶圓產(chǎn)線上生產(chǎn)，目前僅有德州儀器、英飛凌等極少數(shù)模擬企業(yè)擁有 12 寸晶圓產(chǎn)線。

在設計方面，模擬電路和數(shù)字電路差異巨大。數(shù)字電路的設計核心在于邏輯設計，輔助設計工具（EDA）豐富，可通過軟件進行調(diào)試；而模擬電路的設計核心在于電路設計，需要根據(jù)實際產(chǎn)品參數(shù)進行調(diào)整與妥協(xié)，輔助工具較少。因此，模擬電路設計更依賴于人工設計，對工程師的經(jīng)驗要求也更高，優(yōu)秀的模擬設計師需要 10 年甚至更長時間的經(jīng)驗。此外，數(shù)字電路設計一般是大團隊作戰(zhàn)，追逐摩爾定律，研發(fā)周期較短，生命周期較短；而模擬電路設計一般是小團隊作戰(zhàn)，研發(fā)周期較長，生命周期也長，有不少模擬器件生命周期長達10年以上。