集成型数据转换器产业深度调研及未来发展现状趋势

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1、集成型数据转换器产业深度调研及未来发展现状趋势一、 中国模拟集成电路竞争格局模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等集成在一起、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。常见的模拟集成电路包括各种放大器、模拟开关、接口电路、无线及射频电路、数据转换芯片、电源管理及驱动芯片等。模拟集成电路行业目前仍由国外厂商主导，近年来，随着国内集成电路产业的快速发展，部分本土模拟集成电路企业开始在特定市场上崭露头角，成为了行业中的后起之秀。模拟集成电路市场的竞争格局十分分散，并不存在垄断，但国外品牌在国内市场中占据领先地位。模拟市场以德州仪器（TI）为首，亚德诺（ADI）凭借领先的信号

2、链能力紧随其后，英飞凌（Infineon）、意法半导体（ST）、思佳讯（Skyworks）、恩智浦（NXP）等公司各自在功率器件、射频产品市场中拥有一席之地，形成稳定的一超多强格局。对标国外模拟集成电路龙头，国产模拟集成电路产品在高端应用领域仍处于相对劣势地位，但随着我国模拟集成电路企业的不断崛起和发展，国内高性能模拟集成电路与世界先进技术间的差距正在逐步缩小。二、 集成电路设计行业发展趋势（一）新兴应用引领集成电路设计行业新发展集成电路设计行业下游应用领域广泛。一方面，消费电子、汽车电子以及智能终端等集成电路应用的重要领域升级换代进程加快，促进了集成电路产业链的持续扩张，有利于集成电路设计行

3、业的需求规模持续增长。另一方面国内人工智能、大数据、物联网、云计算、5G等新一代信息技术的蓬勃发展极大丰富了集成电路的应用场景和细分领域，尤其是随着新一代信息技术深入应用，在移动智能终端、物联网、汽车电子等新兴领域的应用需求拉动下，将推动新一轮的消费升级，将催生大量芯片产品需求，并有望成为推动集成电路产业发展的新动力，为集成电路设计企业带来新的发展机遇。（二）我国集成电路设计业占比不断提升，产业结构不断优化我国集成电路市场保持快速发展，集成电路设计业的销售额在整个产业中的占比不断提升。我国集成电路市场规模从2013年的2，509亿元，快速上涨至2021年的10，458亿元，年均复合增长率为19

4、54%；集成电路设计业销售收入从2013年的8088亿元增长到2021年的4，519亿元，年均复合增长率为2399%，高于集成电路整体产业增速，且集成电路设计占行业比重由2013年的3224%增加至2021年的4321%，产业结构趋于优化。（三）自主可控将为国内集成电路设计企业提供新机遇我国集成电路设计产业总体处在发展初期，集成电路自给率较低。根据中国半导体行业协会公开数据，2021年中国进口集成电路6，3548亿块，同比增长1692%，进口金额4，32554亿美元，同比增长2359%；出口集成电路3，107亿块，同比增长1959%，出口金额1，5379亿美元，同比增长3190%，进口的集成电

5、路在数量和金额上均远超出口，且出口的芯片以中低端为主，当前集成电路国产化需求强烈。当前我国集成电路设计以中低端芯片为主，在中高端芯片市场，国内自主研发能够可替代产品相对较少，国际贸易摩擦已经突显了自主可控的重要性，国内集成电路行业仍有较大的市场空间，未来随着集成电路自给率提升，将为我国集成电路设计产业带来新的发展机遇。三、 集成电路行业概况（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

6、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19

7、98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、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，

8、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

9、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）中国集成电路行业整体发展概况中国集成电路行业起步较晚，但经过多年的积累与发展，在巨大的市场需求、良好的产业政策、丰富的人口红利、稳定的经济增长等众多优势条件驱动下，我国集成电路产业实现了快速发展并持续保持高速增长，整体实力显著提升。目前，中国集成电路行业已在全球集成电路产业中占据重要市场地位。

10、至今，中国集成电路产业的发展经历了四个阶段。第一阶段（1965至1978年）是我国集成电路产业的初创期，该阶段以开发逻辑电路为主，初步建立了我国集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件；第二阶段（1978至1990年）是我国集成电路产业的探索发展期，该阶段初步改善了我国集成电路装备水平，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化问题；第三阶段（1990至2000年）是我国集成电路产业的重点建设期，该阶段抓好科技攻关和科研开发基地的建设，为信息产业提供服务，在多领域实现科研技术突破；第四阶段（2000年至今）是我国集成电路产业的快速发展期，该阶段成立了国家集成电路产业投资

11、大基金，扶持集成电路企业快速成长，产业聚集效应明显。从产业规模上看，根据中国半导体行业协会（CSIA）统计，2013年至2021年，中国集成电路行业销售额从2，509亿元提升至10，458亿元，年均复合增长率为1954%，整体呈出稳步发展态势且远高于同期全球市场规模增速。2017年，中国集成电路产业总销售额突破5，000亿元，同比增长248%。2019年，在全球集成电路行业市场规模下滑的情况下，中国集成电路行业销售额仍同比增长158%，成为全球主要经济体中少数实现逆势增长的区域。2021年，我国集成电路行业实现销售额10，458亿元，同比增长182%。从产业结构上看，中国集成电路产业链的三大环

12、节包括设计业、制造业和封装测试业，我国集成电路行业聚焦于产业链的下游位置，主要优势在于集成电路封装和测试，但近年来产业结构持续优化。2013年至2021年各环节的市场规模均始终保持着持续快速发展的态势，其中，设计业与制造业的占比整体持续增长，封装测试业的占比持续下降。设计业销售额由2013年的809亿元增长至2021年的4，519亿元，年均复合增长率为2399%，在2016年以379%的比重超越了封装测试产业，成为我国集成电路最大的产业。产业结构方面，我国集成电路产业重心整体呈现由封装测试业向设计业与制造业转移的趋势，国内集成电路的产业结构趋于合理。从细分产业上看，国内集成电路设计业是集成电路

13、行业中最具发展活力的领域，尽管国内集成电路设计产业销售额持续增长，然而国内集成电路设计技术和创新能力与国际最先进水平仍有较大差距，具备规模优势和核心技术优势的IC设计企业较少。在集成电路产业链中，封装测试业领域的技术和资金门槛相对较低，我国发展集成电路封装测试业具有明显的成本和市场地缘优势，因此封装测试业的发展相对较早，目前的技术水平也较为成熟，在国际上已具备较强的竞争力。根据CSIA的统计数据，我国集成电路封装测试行业的市场规模逐年增长，2021年达到了2，763亿元，同比增长101%。从产业特性上看，集成电路制造行业投资规模大，投资门槛高，行业聚集性效应明显。全球IC制造领域的领头企业中国

14、台湾的台积电，2021年度营业收入为57225亿美元，相较于2020年度增长高达185%。占全球前十大芯片代工企业总收入的比例超过50%，具有显著的市场份额优势。目前，中国大陆主要的IC制造企业包括中芯国际、华虹半导体等，与国际先进水平企业仍然存在较大的技术和规模差距，在未来进入更高阶制程的过程中面临的压力将会越来越大。从自给程度上看，国内集成电路行业与欧美发达国家相比仍有较大差距。根据ICInsights的数据，2021年国内集成电路自给率仅有16%，使得集成电路行业已成为我国进口依赖程度较高的行业之一，尤其是高端芯片严重依赖进口。考虑到集成电路行业对国民经济及社会发展的战略性地位和国际贸易

15、摩擦预期等因素，集成电路的国产化更具紧迫性。当前，中国经济发展正处在产业结构调整升级的重要时期，物联网、大数据、云服务等产业发展带来的新的市场机会已经形成，互联网发展的市场环境、人才环境将会越来越好，政府对集成电路产业所给予的政策和资金支持将会越来越强，国内本土芯片厂商正在步入快速成长的发展阶段。四、 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

16、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。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，2021年全球电源管理芯片市场

17、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、 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

18、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，

19、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19%，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。七、 模拟集成电路市场格局2020年，我国模拟集成电路行业市场规模约为2，504亿元，2016年至2020年年均复合增长率约为585%。随着新技术和产业政策的双轮驱动，未来我国模拟集成电路市场将迎来发展机遇，预计到2025年，我国模拟集成电路市场规模将增长至3，340亿元。随着计算机与微电子技术的发展，国外厂商经历了分立元件、混合集成电路、模拟单片集成电路以及数字单片集成电路四代产品，国内企业目前已完成了传统轴角转换模块向混合集成轴角转换器的全面替代，部

20、分企业在模拟单片集成电路以及数字片集成电路达到了国际先进水平。但由于我国起步较晚，仍与国外厂商有一定的差距。角转换器作为运动控制的核心测量元件，技术发展路线主要包括高灵敏度、高转换精度高可靠性、高集成度等，产品逐渐从模块化的轴角转换模块向单片集成的轴角转换器转变。八、 模拟芯片：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、

21、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

22、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，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。