區別於數字 IC，處理模擬信號的特性賦予模擬集成電路行業獨特的行業屬性，產品下游應用廣泛分散，性能要求複雜導致廠商間產品重疊度較低，產品生命週期較長，廠商間競爭壓力較小，更適合國內逐步實現替代。同時行業技術壁壘較高，更依賴於設計師的設計經驗，具備以人爲本的行業特點。

IC insights 預測到 2020 年，模擬 IC 有望實現 6.6%的高年複合增速，是集成電路中增速最快的子品類，同時模擬 IC 下游需求廣泛，有望短期憑藉通訊變革下的基站建設、手機射頻前端價值量提升，IOT 應用深入實現快速成長，長期受益汽車電子化大趨勢拉動模擬 IC 實現快速成長。上游供給側不斷提升產能利用率，輔證行業趨勢向好，產能充沛助力芯片放量無憂。

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模擬 IC：連接真實與虛擬信號的紐帶

1、模擬 IC 是處理模擬信號的集成電路

模擬IC屬於集成電路的子分類。按照處理信號形式的不同，集成電路可分爲模擬IC和數字IC。其中模擬IC約佔集成電路市場規模的15%左右，2017年市場規模大約爲531億美元。

▲模擬IC爲集成電路重要組成

模擬IC和數字IC雖然同屬於集成電路，但處理信號類型和行業特點卻具有較大差別。根據處理信號不同，集成電路可分爲模擬IC和數字IC，處理信號爲模擬信號的集成電路均可定義爲模擬IC。

模擬IC：處理連續性的聲、光、電、電磁波、速度和溫度等自然模擬信號的集成電路爲通常意義上的模擬IC。產品類型按照功能主要分爲信號鏈路芯片和電源管理芯片兩類，代表公司有德州儀器、ADI等。

數字IC：處理離散的電學“1”和“0”信號的數字信號的集成電路爲通常意義上的數字IC。產品類型按照功能主要分爲存儲器、邏輯IC和微型元件，代表公司爲intel、高通、美光等。

▲模擬信號與數字信號

數字信號的“0和1”特性賦予數字電路強大的邏輯推算能力和方便的存儲能力，模擬信號電位相對多態化，難以存儲和進行加減與邏輯計算，因此不同於數字IC存儲和提供算力的功能，模擬IC的兩個主要用途爲：

1、電源管理：芯片、元器件、電路系統所需正常工作電壓不同，模擬IC可將電池、電源提供的固定電壓進行升降壓、穩壓處理。需要供電的系統基本上都會需要電源管理芯片，因此市場空間較大。同時由於技術指標要求基本穩定，技術更新迭代較慢，因此壁壘相對較低，國內公司佈局較多。

2、信號鏈路：連接真實世界和數字世界的橋樑，將自然界實際信號如天線或傳感器接受到的電磁波、聲音、溫度、光信號轉換爲多位數字信號，便於後續的數字信號處理器處理。其中的射頻前端芯片需緊跟通信技術進步，技術更新迭代速度較高，壁壘較高。

▲電源管理芯片提供變壓、穩壓功能

▲ 信號鏈路芯片是真實世界與數字世界橋樑

2、對比數字 IC，模擬 IC 具備獨特屬性

雖然數字IC和模擬IC同屬於集成電路範疇，但兩者的基本工作原理截然不同，基本的工作原理的差異決定了數字IC和模擬IC不同的產品特性、設計思路、工藝選擇以及市場分佈情況。模擬集成電路行業具備以下四大特點：需求端：下游需求分散，產品生命週期較長。供給端：偏向於成熟和特種工藝，八寸產線爲主供給。競爭端：競爭格局分散，廠商之間競爭壓力小。技術端：行業技術壁壘較高，重經驗以人爲本。

▲ 模擬IC行業特點

需求分散，差異化疊加生命週期長下的弱競爭市場 。模擬IC產品種類分爲信號鏈路與電源管理兩大模塊，在各大電子系統基本上都會使用到，涉及下游應用有通信、汽車、工控醫療、消費類家電產品等。在數字電路系統中也會提供電源管理、穩壓等功能。因此模擬IC應用更爲廣泛分散。產品佈局層面上，數字企業主要針對“明星下游”主要佈局，實現公司的快速成長，模擬單一下游市場規模相對較小，因此企業通過廣發佈局實現營收和市佔率提升。

▲ 模擬IC下游廣泛分散，設計多領域

模擬IC產品生命週期較長，一旦切入產品便可以獲得穩定的芯片出貨量。需求層面：模擬類產品下游汽車、工業用途要求以可靠性、安全行爲主，偏好性能成熟穩定類產品的同時資格認可相對較爲嚴格，一般不低於一年半。供給層面：先進製程對於模擬類產品推動作用較小，基本不受摩爾定律推動，因此模擬類產品性能更新迭代較慢。因此模擬類產品生命週期較長，一般不低於10年。著名的音頻放大器芯片NE5532生命週期長達30年，至今依然是多款音響設備的標配芯片。

▲ 模擬IC產品生命週期較長

弱競爭：模擬廠商間競爭壓力較小，毛利率穩定。模擬集成電路行業下游需求分散、廠商產品重疊率較低、芯片生命週期較長。因此不同於數字企業依靠工藝進步提升產品性能，搶佔“明星下游”實現市佔率提升的重資本打法，模擬企業間的競爭壓力相對較小，競爭格局相對分散，廠商產品種類繁多（德州儀器具備10萬款模擬集成電路芯片），依靠龐大分散的下游需求實現營收增長，同時廠商毛利率水平具備常年穩定的特性。

▲模擬IC廠商毛利率水平相對穩定

工藝：數字偏好CMOS先進製程實現性能提升，模擬IC工藝多樣，其成熟製程和特殊工藝導致模擬IC生產線以8寸晶圓爲主。CMOS工藝65nm以下模擬設計面臨無法實現高增益和工藝失配過大問題。因此目前在無需與數字電路SOC集成設計場景下，使用大尺寸CMOS工藝或高增益低噪聲三五族半導體工藝依然爲模擬工藝主流選擇，其中著名的銳迪科GSM-PA芯片RDA6212便使用了GaAs工藝實現了高效率和低功耗。代工晶圓以8寸產線爲主，全球僅有TI擁有兩條12英寸晶圓產線。

3、行業高壁壘顯著，行業以人爲本特點顯著

數字IC和模擬IC都屬於集成電路，從多晶硅到應用於整機流程複雜且繁瑣，每一步都會影響最後的產品性能，集成電路本身就屬於壁壘相對較高的行業。模擬IC與數字IC流程上的差距主要體現在設計環節。

數字IC設計工具更爲先進。數字電路處理信號相對簡單，設計方式已經由傳統的晶體管級設計進步到硬件編程語言設計甚至是C語言設計後期EDA工具自動優化的程度。前期代碼性能仿真後，數字版圖設計工具具備自動版圖設計和優化功能，大大降低了數電設計門檻和產品進入市場的時間。

模擬IC設計工具相對落後，更多依賴設計師的設計經驗。模擬IC工程師利用EDA工具進行晶體管級電路搭建並進行前期電路性能仿真。模擬版圖設計時，由於模擬電路性能對於晶體管寄生電容和寄生參數敏感，因此模擬公司會專門配置layout版圖設計師進行版圖設計，這也導致了模擬設計週期相對較長。

模擬IC行業具備重經驗，以人爲本的特點。模擬IC不依賴摩爾定律和高端製程、性能指標主要由設計師設計能力決定，同時設計工具自動化程度較低，設計難度較大，研發週期較長，因此模擬IC行業更依賴於工程師的設計能力和設計經驗。公司營收能力和人均創收水平（一定程度反應公司員工設計能力）呈現一定程度正相關，頭部廠商人均創收基本上長期處於相對穩定的狀態。

▲模擬IC與數字IC對比

從上下游看模擬 IC 當前發展機遇

1、下游需求：汽車、通訊需求拉昇，行業步入快車道

根據IC insights預測，持續到2020年，模擬電路下游應用中通訊模擬芯片和汽車電子將呈現最快年複合增長率，分別爲7.4%和7.0%。模擬電路整體市場規模2017年到2022年將呈現6.6%的年複合增長率，高於集成電路5.1%的年複合增長率水平。模擬電路行業下游需求分散，受單一下游影響較小，因此在智能手機逐漸成熟的大背景下，依然可以實現市場規模的逆勢上漲。市場短期受益5G通訊變革下的基站數目增加與智能手機射頻前端鏈路的結構性變化，長期受益汽車電動化大趨勢。模擬電路行業依然具備較高成長性和投資價值。

▲模擬IC高複合增長率

▲模擬IC下游分類

5G來襲，頻段改變促使基站、手機芯片升級放量。5G通信相比4G通信對於傳輸速率有了更高需求，因此頻率向高頻遷移。目前根據各國頻譜規劃，低頻（6G以下）和高頻（6G以上）合計5個頻段都可用於5G通訊，應用場景略有區別。2017年11月14日，工信部發布國內5G系統頻率使用規劃，將3300-3600MHz和4800-5000MHz確定爲5G系統工作頻段。頻段改變對於基站、手機提出更高的需求,同時5G mMTC用途（大規模物聯網業務）有望帶動IOT應用進一步深入。IC insights預測2019年通訊類模擬芯片佔比大約爲38.5%，市場規模大約爲232.3億美元。

高頻信號衰減加劇，短期基站放量確定性顯著。由於高頻電磁波信號在空氣中衰減加速（通信信號空氣中傳播衰減公式：傳播損耗L=92.4+20log(f)+20log(R)，f爲單位GHz的頻率，R爲單位爲公里的距離），因此需要建設更多的基站來實現覆蓋率的提升。因此5G宏基站建設數量爲4G宏基站的1.5倍左右。同時無論是獨立組網模式還是非獨立組網模式，都會率先進行基站建設，因此短期內便會實現對模擬IC電路的電源管理和射頻相關電路的拉動作用，預計19年便可以實現快速放量。同時由於毫米波頻段衰減更爲劇烈，同時毫米波基本不具備衍射能力，因此若採用室內佈局或室外大數據熱點區域佈局，則數量將實現爆發式增長。

▲基站數目快速提升

智能手機受益頻段數目增加，射頻前端鏈路ASP有望實現提升。通信速率的提升主要由於通訊有效傳輸帶寬的提升，更高的有效傳輸帶寬可以實現更高的傳輸速率，這也導致4G手機相比3G、2G手機支持頻段。5G手機爲實現更高傳輸速率，同時向下兼容4G、3G通訊模式，支持頻段數將達到30個，相比4G支持的15個頻段數目提升一倍，同時MIMO技術和CA技術也將帶來射頻前端芯片價值量的提升，Skyworks預計5G手機射頻前端價值量大約爲25美元。

▲射頻前端電路市場規模（左軸）及增速（右軸）

IOT進入應用深水區，市場空間不斷擴大。IOT並非新概念，在穿戴時設備、共享單車、智能抄電領域均早有應用。但目前IOT缺乏行業標準性的通信協議，各細分市場較小但性能要求嚴苛。據國際電信聯盟（ITU）發佈的5G願景，5G將有三大應用場景：eMBB，mMTC和URLLC，其中mMTC即是對應大規模物聯網業務，同時我們認爲5G將會逐漸促進IOT通訊協議的標準化統一，將降低企業佈局分散IOT市場的難度，物聯網有望接力智能手機成爲下一代智能硬件的爆發領域。

▲全球物聯網芯片市場規模未來快速增長

汽車已經成爲新型的半導體應用的重要載體，未來汽車電子化趨勢和智能化趨勢明顯。目前汽車電動化滲透率依然相對較低，但汽車的智能化、舒適性和聯網性、電動性長期趨勢明顯。

電動化：電動汽車電源管理模塊更爲複雜，根據Gartner統計，純電動汽車半導體價值量約爲719美元，其中功率半導體佔比55%。功率半導體包括高性能分立器件以及電源管理IC模塊，全球電源管理IC約佔功率半導體市場的50%以上，汽車電動化趨勢有望拉動模擬電源管理IC的快速成長。

智能化：自動駕駛汽車會使用越來越多的雷達電路解決攝像頭無法在弱光、反光正常工作的缺陷，越來越被自動汽車廠商接受。在ADAS四級中雷達電路成本佔比25%，約138美元每車。

▲汽車七大半導體應用場景和需求

根據麥肯錫預測，2020年模擬IC產品約佔汽車半導體的29%，市場規模約爲114.3億美元。根據市場調研機構Gartner測算，2018年全球汽車半導體市場約400億美元，並呈現快速增長趨勢。我們看好汽車作爲接替手機終端成爲下一代重要電子終端的潛質，半導體和電子產品將會持續變革和滲透汽車市場，汽車電動化和智能化兩大趨勢確定性明顯。國內新能源汽車和自動駕駛起步較早，相關佈局企業逐漸增多，有望帶動國內上游汽車半導體產業實現快速發展。

▲模擬IC在汽車領域市場規模

上游供給：短期上游量能充沛，模擬 IC 放量無憂

從上游供給的角度來看，集成電路上游原材料主要爲晶圓材料，晶圓有6寸、8寸、12寸之分。由於模擬IC偏好成熟製程，製程成本較低，目前晶圓供給主要使用8寸晶圓，根據SEMI數據，若統計代工產能，模擬類產能約佔整體產能的11%左右，將代工產能進行折算，模擬類產品約佔22%左右產能。

▲ 模擬類產品8寸晶圓產能佔比

IDM企業向Fablite轉型，資本開支放緩，全球8寸產能趨於穩定。據SEMI統計，全球8寸晶圓產能一般以上爲IDM企業擁有，2016年約佔比53%，2012年後全球主要8寸IDM廠減少資本開支，部分製程代工交由代工企業（例如：臺積電）代工，導致全球8寸產能增速放緩，2016年8寸晶圓產能爲5151k wpm，2012-2016年間晶圓產能僅增加2.2%，8寸晶圓產能佔比趨於穩定約爲30%。

不同於存儲類產品和分立器件產品，模擬類產品產能利用率相比之下依然相對較低。假設模擬類產能完全釋放，可以實現1355k wpm的產能供給，若2017-2022年模擬產品年複合增長6.6%，產能充沛到2019年末期。

2020年前國內模擬雙線有望投入生產，產能繼續提振。國內8寸晶圓廠建設仍在繼續，從建設到竣工一般需要兩年時間，因此18、19年將會迎來國內8寸晶圓代工廠的投產的小高峯。其中國大陸新增8寸產線均以模擬類產品爲主，中芯國際天津8寸廠-T2/T3預計每月產能15萬片，主要用於指紋識別、電源管理芯片以及圖像傳感器的生產。德科碼南京8寸廠1廠月產能4萬片，其中50%用於模擬類產品代工。大連宇宙大連8寸廠和燕東北京8寸廠主要從事功率半導體生產，月產能分別爲2萬和5萬片。因此憑藉芯國際天津8寸線（T2/T3）以及德科碼南京8寸廠的全面投產，將帶來每月不低於9.5萬片的模擬芯片產能，預計2020年晶圓供給依然處於充沛狀態。

▲ 國內8寸晶圓廠動工時間、產能及投資金額（億元）

供需東移，國內模擬 IC 產業成長迎來黃金時代

半導體貿易逆差依然不斷拉大，國內集成電路需求旺盛。集成電路產業是國民經濟和社會發展的戰略性、基礎性產業，是中國信息技術發展和工業轉型的重要動力。根據IC insights統計，2017年中國大陸集成電路產業需求量達到351億美元，佔全球市場規模的44.8%，從2013年中國大陸進口集成電路價值首次超2000億美元且在2017年創下新高約爲2601億美元，貿易赤字1932億美元。

▲中國大陸爲全球IC需求最大的地區

低自給率狀況依然存在，預計模擬IC 2020年替代空間爲273億美元。目前國內集成電路自給率2015年不到13%，距離2020年實現40%的目標依然具備較大差距，IC insights預測中國大陸2020年集成電路自給率有望達到20.9%。國內模擬集成電路2017年自給率不到10%，如果按照HIS預測，國內模擬IC 2020年市場規模有望達到33億美元，若完全實現自給，替代空間大約爲273億美元。

▲國內模擬IC自給率依然相對較低

長期低自給率和龐大貿易逆差倒逼政策密集出臺。2015年推出3個國家級政策，其中《中國製造2025》明確提出目標：在2020年集成IC設計自制率達到40%，2025年達到70%。預計未來集成電路相關扶持政策依然將會持續出臺，政策助力下帶動行業配套資源、設施完善，持續帶動國內集成電路產業成長。

▲國內重要政策梳理

資金介入持續有效，一期種子效應明顯，二期募集助力新一輪成長。國家集成電路產業投資基金（簡稱“大基金”）自2014年9月成立，一期募集基金1387億元，同時在大基金帶動下各地提出或成立子基金合計總規模超3000億元。大基金主要投資龍頭性企業，不做天使、風險投資性質投資。根據華芯投資官方微信公衆號，大基金二期籌備中，將再次對國內集成電路產業起到推動作用。

▲集成電路基金分佈情況

▲ 大基金投資領域及部分企業

創投角度：歐美新增企業逐漸減少，國內集成電路設計公司快速增長。半導體產業初期購買EDA工具耗資巨大，往往前期幾輪投資都投入到EDA設計工具的購買當中，同時產品研發週期時間較長且具有一定失敗率，因此半導體行業國外投資熱情不高。整體市場新進者較少，市場博弈者依然爲原來的老牌半導體公司，市場格局趨於成熟。中國國內情況則相反，創投公司依然認可國內集成電路初創公司的早期投資價值，國內集成電路設計公司數目呈現快速增長的趨勢，目前全球新成立的Fabless設計公司主要在中國國內。

▲ 中國Fabless數目快速增長

目前中國大陸長期爲最大的電子系統製造生產地區，下游需求廣泛。中國大陸國產各類電子產品市場率已經具備一定規模，國產智能手機四大品牌（HOVM）全球市佔率爲40%，視頻監控行業市佔率不低於40%，平板電腦、液晶電視市佔率約爲35%。國產筆記本電腦市佔率不低於25%，長期來看在國產替代化的大趨勢背景下，國內集成電路企業有望受益本土化下游的蓬勃發展，同時由於電源管理、信號鏈路在各類電子產品中基本都會用到，需求廣泛，且性能指標要求相對成熟穩定，同國外競爭壓力相對較小，有望率先實現快速發展。

智東西認爲，模擬IC產品生命週期可長達10年，下游客戶對產品性能要求嚴格，產品技術通常依靠設計企業的長期摸索和實踐積累，需要設計人員具備對器件物理特性理解、拓撲結構的設計技巧以及布圖佈線的設計能力等綜合設計能力，而這也是我國一直以來所欠缺的。而隨着目前歐美逐漸失去對全球半導體的統治力，國內政策、資金、人才供給三維共振，同時作爲全球最大的電子製造生產地區，國產模擬電路替代空間巨大且具備較高確定性，國內模擬IC產業的春天已經到來。