模拟芯片行业：长坡厚雪好赛道.pdf

市场数据(人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金半导体指数 5067 沪深300指数 3653 上证指数 2746 深证成指 10150 中小板综指 9702 相关报告 1.从华为 MateXs 热卖看“折叠”的大机遇-折叠手机专题报告，2020.3.17 2.面板价格涨幅超预期 ，布局龙头厂商现良机-显示面板行业报告，2020.2.23 3.调升存储器芯片行业评级报告-不畏病毒干扰，行业曙光已现，2020.2.12 4.1Q20 存储芯片行业研究报告-不畏病毒干扰，行业曙光已现，2020.2.12 5.如何看待疫情笼罩下的显示面板行业-疫情对于显示面板行业的影响.， 2020.2.3 张纯 分析师 SAC 执业编号：S1130519100004 zhang_chungjzq 模拟芯片行业：长坡厚雪好赛道 行业观点 本文重点解答了三个问题：1、模拟 IC 行业特点和竞争壁垒在哪 ？2、三种产业链模式：IDM 、虚拟 IDM or Fabless 优劣以及未来趋势如何？3、国内模拟 IC厂商长期成长路径如何？ 模拟 IC： 连接物理世界与数字世界的桥梁，稳定增长。模拟电路处理连续信号，是连接物理世界与数字世界的桥梁，市场空间 588 亿美元，占半导体市场 13%。通信、汽车、服务器等将驱动模拟 IC 行业不断成长，2017-2022年模拟芯片市场复合增速将达 6.6%，位于半导体行业之首。 模拟 IC行业特点和竞争壁垒在哪 ？ 特点一：依赖资深工程师，非标准化的设计和制造。大多数最好的模拟设计工程师在模拟领域拥有 20 到 30 年的经验；需要电路设计和制造过程之间精心匹配，更像一门艺术。 特点二：通用模拟 IC 下游分散，专用模拟 IC更注重性能竞争。通用模拟 IC 下游客户分散。 以 TI为例，公司有 10 万+客户，前 100 家客户占收入比三分之一。标准产品更注重性能而非价格。 特点三：采用成熟制程或特殊工艺，制造环节资本投入较小。采用成熟制程或特殊工艺，以 8寸产线，0.18um/0.13um以上的制程为主。 特点四：生命周期长，盈利稳定。生命周期长达 10 年以上的模拟 IC 产品也不在少数。盈利稳定，随着产品累加，收入会不断重叠累加。 特点五：辅助工具少测试周期长。缺乏专业设计自动化软件/测试复杂。 产业链模式：IDM 、虚拟 IDM or Fabless？ 龙头厂商都是 IDM，产能有保障，高端产品研发有优势。且 IDM 成本更低，一般毛利率在 60%-70%以上。主要因为产业链更长，体量大，具有规模优势，老产线折旧完仍可以使用。 虚拟 IDM 能利用工艺平台往高端发展，与 IDM 差异化竞争。相比Fabless也有成本优势，并能更好的切入高端产品。 模拟 IC 行业下游分散，竞争格局也相对分散，市场空间十分广阔接近600亿美金，Fabless也有成长空间。 国内模拟IC厂商长期成长路径如何？ 产品端：重视研发投入，内生+外延并重扩大规模。内生靠增加研发投入增加研发人员数增加产品料号增加收入；外延靠收购公司或者团队，从而扩大市场，丰富产品品类，拓展客户群。 产业链端：Fabless 虚拟 IDMIDM 是中国模拟 IC厂商长期做大做强的成长路径。模拟 IC 设计+工艺的结合必不可少，从 Fabless 虚拟 IDM 是模拟 IC 厂商产品往高端发展的必经之路。做大规模，IDM 是必然选择。 国内相关标的：圣邦股份（300661.SZ）；矽力杰（6415）；思瑞浦（未上市）。 风险提示：相关研发和新产品推广不及预期风险；行业波动风险； 新冠肺炎疫情带来短期需求不确定的风险。 3229374942704790531158316352190325190625190925191225国金行业 沪深300 2020年 03月 23 日 创新技术与企业服务研究中心 半导体行业研究 买入（维持评级） ) 行业深度研究 证券研究报告 行业深度研究 内容目录 一、模拟 IC： 连接物理世界与数字世界的桥梁，稳定增长 .5 （一）模拟 IC：连接物理世界与数字世界的桥梁, 占半导体行业 13% .5 （二）模拟 IC 在半导体中增速最快，通信/汽车/服务器将驱动其不断成长 .6 （三）通用模拟 IC 和专用型模拟 IC .8 二、模拟 IC 行业特点和竞争壁垒在哪 ？ .13 三、产业链模式：IDM 、虚拟 IDM or Fabless？ .15 （一）模拟 IC 是设计和制造的结合，偏向成熟制程 .16 （二）三种模式优劣对比.17 （三）模拟 IC 成长路径：Fabless 虚拟 IDM IDM .19 风险提示 .20 附录：国内外重点模拟 IC 厂商介绍 .21 TI：模拟 IC 龙头 ， 深耕 90年 .21 ADI： 信号链产品领先，收购 linear加码电源管理领域 .24 矽力杰：国内模拟 IC 龙头，率先采用虚拟 IDM模式.27 圣邦股份：高速成长模拟芯片企业，厚积薄发 .29 图表目录 图表 1：模拟信号与数字信号.5 图表 2：模拟 IC 占半导体市场 13% .6 图表 3：2017-2022半导体市场增速预测 .7 图表 4：全球模拟芯片市场 .7 图表 5：中国模拟芯片市场 .7 图表 6：模拟芯片下游应用占比变化 .8 图表 7：模拟芯片在不同下游产品的单机价值量.8 图表 8：模拟芯片可分为标准模拟芯片和专用模拟芯片 .9 图表 9：标准模拟芯片分类 .9 图表 10：电源管理 IC 市场空间预测 .10 图表 11：电源管理 IC 市场份额 .10 图表 12：电源管理 IC 下游应用 .10 图表 13：AD/DA市场份额. 11 图表 14：AD/DA下游应用. 11 图表 15：放大器市场份额. 11 图表 16：放大器下游应用. 11 图表 17：接口芯片市场份额 .12 图表 18：接口芯片下游应用 .12 图表 19：专用型模拟 IC 下游应用 .12 图表 20：不同类型模拟 IC 的 ASP对比（单位：美元） .13 行业深度研究 图表 21：模拟 IC 下游分散 .14 图表 22：不同公司资本开支/收入占比 .14 图表 23：模拟芯片厂商盈利较稳定.15 图表 24：不同模拟 IC 公司对比 .16 图表 25：不同产品的工艺制程选择.16 图表 26：TI水位 12寸占比不断提升 .17 图表 27：不同产业链模式的模拟 IC 厂商毛利率对比 .18 图表 28：2018年全球模拟芯片市场份额 .19 图表 29：模拟芯片厂商收入对比（单位：亿美金） .20 图表 30：德州仪器历史沿革 .21 图表 31：德州仪器主要产品 .21 图表 32：TI产品收入构成 .22 图表 33：模拟业务细项占比（2018） .22 图表 34：嵌入式处理业务细项占比（2018） .22 图表 35：2019年TI产品下游分布 .23 图表 36：公司主营业务收入（亿美元，%） .23 图表 37：公司净利润（%） .23 图表 38：公司毛利率和净利率（%） .24 图表 39：公司研发投入/营业收入（%） .24 图表 40：TI采用 12寸晶圆代工进一步降低成本.24 图表 41：TI 12寸和 8寸产品占比变化以及产能利用率.24 图表 42：ADI公司发展历史 .25 图表 43：ADI主要产品 .25 图表 44：下游领域市场份额（2019） .26 图表 45：公司主营业务收入（亿美元，%） .26 图表 46：公司净利润（%） .26 图表 47：公司毛利率与净利率（%） .27 图表 48：矽力杰历史沿革.27 图表 49：矽力杰主要客户.28 图表 50：矽力杰营业收入（亿美元，%） .28 图表 51：矽力杰各产品营业收入占比（%） .28 图表 52：公司毛利率和净利率（%） .29 图表 53：各产品毛利率（%） .29 图表 54：矽力杰营收地区分布（2018） .29 图表 55：中国电源管理器市场份额（2018） .29 图表 56：圣邦股份主要产品 .30 图表 57：圣邦股份营业收入 .30 图表 58：圣邦股份净利润.30 图表 59：公司产品销售额.31 行业深度研究 图表 60：公司主要产品占比 .31 图表 61：公司主要产品毛利率.31 图表 62：公司研发投入情况 .32 图表 63：钰泰2019-2021年业绩承诺 .32 行业深度研究 一、模拟IC： 连接物理世界与数字世界的桥梁，稳定增长 （一）模拟 IC：连接物理世界与数字世界的桥梁, 占半导体行业13% 模拟电路处理连续信号。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；与之相对应的是数字集成电路，后者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，其基本组成单位为逻辑门电路。 模拟半导体是连接物理世界与数字世界的桥梁。模拟 IC 是物理世界与数字世界之间连接的基本组成部分之一，可用于将诸如声音或光之类的物理信息传输到计算的数字世界中。 模拟半导体还用于通过转换，分配，存储，放电，隔离和测量电量来管理所有电子设备中的电源。 模拟半导体广泛用于工业，汽车，消费和通讯行业等终端市场。 图表 1：模拟信号与数字信号 来源：圣邦股份招股书，国金证券研究所 模拟 IC 占半导体市场 13%。半导体分为集成电路（IC）和其他半导体，而集成电路又可分为模拟电路、数字电路、存储器、微处理器等。其中模拟 IC占半导体市场 13%。 行业深度研究 图表 2：模拟 IC 占半导体市场13% 来源：SIA，国金证券研究所 （二）模拟 IC在半导体中增速最快，通信/汽车/服务器将驱动其不断成长 模拟 IC 在半导体中增速最快。据 IC insights 预测，2017-2022 年模拟芯片市场复合增速将达 6.6%，位于半导体行业之首。 行业深度研究 图表 3：2017-2022半导体市场增速预测 来源：IC insights，国金证券研究所 全球模拟芯片市场规模增长稳健，中国市场增速较快。2017年，全球模拟芯片销售额 527 亿美元，约占半导体市场规模的 12.8%，过去 10 年复合增速达 3.76%。预计 2017-2022年复合增速将高达 6.6%。2017 年中国模拟芯片市场销售额达 2302.6 亿元，同比增长 15.42%，显著高于全球增速。 图表 4：全球模拟芯片市场 图表 5：中国模拟芯片市场 来源：WSTS，圣邦股份招股书，国金证券研究所 来源：圣邦股份招股书，国金证券研究所 模拟芯片下游应用市场分布广泛，通信和汽车占比不断提升。模拟芯片广泛应用于无线通信、汽车、工业、消费电子、电脑等领域。其中，通信和汽车占比提升较为明显。 行业深度研究 图表 6：模拟芯片下游应用占比变化 来源：IC insights，国金证券研究所 通信、汽车、服务器等将驱动模拟 IC 行业不断成长。（1）基站端，从 4G到 5G，模拟 IC（除射频）外，ASP将从 4G的 50美金左右增长到 5G 的 100美金左右。（2）手机快充以及如 TWS 等可穿戴和物联网产品，都将带来模拟IC 用量的增长。（3）模拟 IC 目前每辆汽车的价值量高达 200 美金，随着汽车电动化和电子化的趋势，未来 ASP将持续提升。（4）云计算，人工智能的爆发也是未来模拟芯片行业的重要增长点，以处理数据用的服务器为例，单个服务器模拟 IC 的价值量在 50美金以上。 图表 7：模拟芯片在不同下游产品的单机价值量 来源：IC insights，国金证券研究所 （三）通用模拟 IC和专用型模拟IC 模拟 IC 分为通用型模拟 IC（39%）和专用型模拟 IC 或 ASSP（61%）。模拟 IC 可以分为通用性模拟 IC（或标准型模拟 IC）和专用型模拟 IC（包括模数混合芯片）。顾名思义，通用性模拟 IC是通用产品，专用性模拟 IC是为特定应用场景设计。2018 年，通用型模拟 IC 占比 39%，专用型模拟 IC 占比 61%。 行业深度研究 图表 8：模拟芯片可分为标准模拟芯片和专用模拟芯片 来源：JVD，国金证券研究所 通用型模拟 IC占模拟 IC市场的 39%，市场约 211亿美元。可以分为两大类：电源管理类和信号类，信号类又可分为数据转换芯（AD/DA）、数据接口芯片、放大器。 电源管理类芯片：是在电子设备系统中负责电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片，使得电压应保持在设备可以承受的规定范围内。 数据转换芯片（AD/DA）： 模数转换器（A / D 转换器）。它们以连续的时间间隔测量高度（信号电压），以获取连续的模拟信号并将其转换为数字流。数模转换器（D / A转换器）与之相反。 接口芯片（Interface）：提供到标准通信信号线的接口，负责沿线驱动电压或电流的芯片。例如，在计算机中，将有一些 PCMCIA芯片用于沿 PCMCIA总线驱动信号。 放大器（Amplifiers）：可以使电信号变大，同时保持原始信号形状不变。 图表 9：标准模拟芯片分类 行业深度研究 来源：JVD，国金证券研究所 电源管理 IC 占据通用模拟市场的 59%，市场约 137 亿美元。由于电源管理 IC是保障设备电压在可承受范围，电压变化过大可能对电子设备有害，因此应用十分广泛，只要用到电源的地方基本上都要用到电源管理 IC。 电源管理 IC将持续增长。由于复杂电子系统对电压和电流水平的要求不断提高以及需要将系统与电源隔离，用于功率管理的模拟 IC将迎来持续的增长。根据 yole 的全球电源管理 IC 市场追踪报告，2022 年，电源管理 IC 市场将达到 180 亿美元，2016 至 2020 年间，有望实现 3.6% 的复合年增长率。 图表 10：电源管理 IC市场空间预测 来源：yole，国金证券研究所 德州仪器（TI）在电源管理 IC市场份额最高，其次是 Maxim Integrated，Linear Technology 等。下游应用来看通信、消费、工业/医疗、数据处理占比较高。 图表 11：电源管理 IC市场份额 图表 12：电源管理 IC下游应用 来源：Gartner，国金证券研究所 来源：Gartner，国金证券研究所 更小面积，更高效率，更高集成度的电源管理 IC 的技术趋势。电源管理IC 有几个技术趋势：面积更小:可携式产品的技术更新；效率更高:电池使用时间,节能减耗的政府规范；使用更简单容易；集成度更高,终端使用者的方案成本持续降低；程序式设计以缩短开发周期。