模拟芯片50%+的毛利率有作业可抄吗?
2016年以前,半导体产业毛利率最高的企业是哪家?
Linear(凌力尔特)
在2016年被ADI收购之前,模拟芯片厂商Linear的毛利率一度达到80%;同时我们也发现了一个有趣的发现:模拟IC企业的毛利率基本在50%左右或以上。
50%是什么水平?可以用一组数据对比一下:
小米的毛利率3.3%(2018Q1)
亚太排名第一半导体分销商大联大的毛利率4.33%(2018)
晶圆代工厂商中芯国际的毛利率22.22%(2018)
交通运输、建筑装饰毛利率不足15%(2019)
毛利率是衡量企业盈利能力的重要指标,即企业挣钱的能力,抛开企业产品的社会价值等一些偏主观判断外,盈利最能体现一家企业的市场竞争力和价值。
以2019年3686家A股上市公司33.09%的平均毛利率来看的话,模拟芯片企业的毛利率已然在平均数以上;相较于小米以及大联大的毛利率来看,模拟芯片直接把它们按在地上摩擦。
全球模拟芯片市场空间近 600 亿美元,占全球集成电路市场的15%。我国对模拟芯片的使用量超过50%,然而中国模拟集成电路的自给率仅有14%。
无论是从模拟IC的广阔市场前景,还是当前美国对以华为为代表的中国科技企业的打压现状来看,芯片自主可控已是箭在弦上,不得不发。本文主要以毛利率为切入点,从市场格局、商业模式等角度对国产模拟芯片企业破局提供一些思路。
集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟芯片、数字芯片和混合芯片(模拟和数字混合)三大类。
无论是模拟芯片和数字芯片,其主要功能都和信号有关。
模拟芯片重在解决信号与自然界的关系,用以处理信息;
数字芯片主要进行数据处理,本身不能和自然界建立联系,主要通过模拟芯片转换成数字信号再进行数字信号处理。
按具体功能分,电源管理类和电压控制类模拟芯片占比接近60%,是最重要的市场。其次,运算放大器和比较器合计占比达16%,ADC/DAC占比达15%
运算放大器是模拟电路的“基础积木”,应用极为广泛,它的作用主要是对模拟信号进行相加、积分等运算,常用于将微弱的小信号放大成大信号,也被认为是模拟芯片发源的起点。
深扒一下,它的出现和“爱迪生效应”也有关。
相关起源,可查看灰色部分科普:(大神颗自行跳过
1883年,一个偶然事件中,爱迪生发现炽热的灯丝能够发射电子,残留在白炽灯中的一个金属与外电路、灯丝构成的回路中形成电流。
英国物理学家弗莱明由此发生了真空二极管,利用真空二极管的单向导电性进行管检波、整流,构成电子技术的最基础的功能。
在科学理论的支持下,人们认识到,在真空二极管的阴极、阳极之间设置一个栅栏就可以控制真空管的阳极电流。于是在1906年,Lee De Forest发明了真空三极管,自此开创了电子技术时代。
为了把所接收到的微弱电磁波信号或电信号变成可以接受的水平,必须将微弱的电信号进行放大。由真空管构成的放大电路实现了这一功能。
1967年美国国家半导体公司推出的LM101,改善了许多重要问题,使集成电路运算放大器开始流行。
从1967到2018,伴随着电子应用的丰富,模拟芯片的品类在不断扩充,从运算放大器到模拟开关、信号接口、电源管理器、数据接口,几乎所有的电子产品都会用到模拟IC。市场份额多达600亿美元,增长速度也一度大行业增长速度,处于半导体行业之首(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。),这些都印证着模拟IC的生命力。
1.IDM和虚拟IDM高毛利率、稳定性高。
一般来说,半导体可以分为 IDM(设计、制造于一体)和 Fabless(纯设计,需要晶圆厂)。模拟 IC 从产业链模式来 讲,我们认为可以分为三类:IDM、虚拟 IDM(Semi-fabless,Fabless和晶圆厂之间一种创新的合作模式)和 Fabless模式。
这个很容易理解,IDM设计生产自己搞定,在两个环节都可以获利,而纯 Fabless的一部分利润要被分到晶圆厂那里,但是晶圆厂成本高通常要达到百亿级,对于一般的Fabless来说很难达到。IDM厂商体量大主要通过规模经济来降本,虚拟 IDM 厂商则通过和晶圆厂和合作的方式,在晶圆厂内导入自己特有的工艺平台(不授权,例如MPS),有自己的工艺平台,能更好的去优化工艺流程,优化设备,同样也可以达到提功效和降本的功能。
2.老中医的特性,有赖于原始的技术积累。
在技术路线上,模拟芯片验证周期长,无法实现替换,技术内核更偏向于底层,更依赖于工程师的经验,一步一个脚印才能推动取得一定成果,可以把研究模拟芯片的人看成“老中医”,需要不断揣摩和经验,里面多少有些玄的点,只能用时间磨炼积累,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,平均的学习曲线需要10-15年。
综上,基于技术积累,强者越强,在模拟IC领域弯道超车的难度更难。
3.寿命周期长,盈利的稳定
模拟芯片和数字芯片可以理解为衣橱里的基础款和爆款流行衣服,基础款衣服在保持品质的情况下可以穿很多年,而流行款衣服主要跟着潮流走,生命周期很短,因此长期来看,还是基础款衣服(即模拟芯片)的性价比高。
对应到芯片上,数字芯片的生命周期只有1-2年,模拟芯片厂商的生命周期通常都在5年以上,如音频运算放大器 NE5532,自上世 纪 70 年代末推出直到现在还是最常用的音频放大 IC 之一,几乎50%的多媒体 音箱都采用了 NE5532,其生命周期超过 25 年。
模拟 IC 厂商随着产品数量的累加,收入将随着时间的推移不断增加。而数字 IC 产品生命周期要短得多,重叠的收入情况使模拟公司能够产生相对更稳定的收入和财务指标。也由于模拟芯片寿命长的特性,随着时间的平摊成本也在降低,新入局者并不占有优势。
4.专用模拟芯片定制成本高,替换成本大。
标准型和应用型的模拟芯片,在出货量和市场规模的结构上截然相反。在出货量上,标准模拟芯片占比(64%) 远高于特殊应用模拟芯片(36%),但在市场规模上是特殊应用模拟芯片(62%)高于标准模拟芯片(38%)。
主要原因是专用型IC主要是面向市场的定制化需求,附加值高。早期模拟芯片主要需求是标准化的通用芯片,比如,ADI 在 80-90 年代通过迅速投资建厂,积累了明显的制程优势。
但在后期,对某一类细分行业进行专门的定制变得更重要,特别是在工业领域,许多客户在速度、精度、集成性、成本、体积方面的要求都不一致,工业产品的前期设计时间很长,市场又特别散,定制化的属性也提高了替换的门槛。
一超N强,国产模拟IC企业如何破局?
模拟芯片的入局壁垒高,需要技术、老中医的技术积累等一些硬性要求,但并不是无路可走。首先大的方面来看,模拟IC呈现明显的“一超多强”分布,除了TI以外,其他厂商的占比均在个位数,在“其他”的市场份额里,都是国内企业破局的机会。
对于国内企业来说或可能有以下几条路可走:
1.pin to pin替换;
即产品参数、封装和性能不变,用A品牌替换B品牌,这种替换主要替换市面上已有的产品,但是替换速度较高。例如前段时间上市的思瑞浦,它的放大器相关产品在对于一些新型的产品可以完成对大厂模拟产品的替代,但这种替换的产品线相对较窄。
两者各有很多也会犯嘀咕,如果只是单纯地使用pin to pin替换,国产模拟芯片有哪些优势?我们认为主要有以下两点:
1.最重要的是可以实现供应链安全。从去年的华为事件到最近美国对华为的制裁升级,供应链安全已经从“可以想想”转向成“不得不选择”。
2.研发成本低。在成本上来说,美国模拟工程师平均年薪 50-60 万人民币,首席设计师年薪上百万人民币,而中国仅为美国的三分之一到一半,为研发带来较大的成本优势。更具体地可以算一下模拟企业大厂每年新出的产品与研发经费的关系。
2.切入新应用产品,满足多样的定制化需求;
随着5G、物联网、智能网联汽车的发展,各种终端应用正在层出不穷地产生,定制化产品开发需求同步爆发,在新产品应用方面国内厂商和国外厂商处于同一起点,加上国内厂商在服务方面的强支撑特性,都可以成为国内厂商突围的机会。
3.找到一个利基市场和产品;
此处可参考MPS和Linear;两者都在努力寻找自己的“利基市场”,主要打造一种“小而美”的生产方式,简单理解起来就是创新性地选择那些未被大厂开发的细分市场,对创新和技术的要求比较高。
利基市场指那些高度专门化的市场,主要是探索那些还未被竞争对手发现的“新大陆”,通过错位竞争的方法可以开辟自己的市场,不断创新优化即可建立自己的市场壁垒,这也是很多创业公司早期常用的路径之一。
成立于1997年的MPS主要切入点之一是发掘了电源管理技术,它使电源管理芯片的速度更高、面积更小。与当时业内同类的一个产品相比,MPS的产品是其速度的6倍,面积却是该产品的1/6。MPS用了很多类似的小支点迅速占领及稳固市场,同时MPS通过培养专业顶尖高手的方法不断增强自己的技术壁垒。
Linear的做法有异曲同工之妙。业界传着这样一个故事:”Linear的产品永远处于市场的独特地位,一旦有竞争者进入,他们很快就放弃而转战新的独特产品。”通常是别人发现商机的时候,Linear已经进入量产阶段。
4.并购与共建联盟平台。
并购是很多大企业得以壮大的原因,通过并购可以极大地丰富产品线,提高市场话语权(TI拥有10万多个产品,ADI拥有4.5万个产品,国内企基本在2000以个内,矽力杰1200个,圣邦1400个),减少运营成本。纵观半导体大厂以及国内厂家,无一例外都采取了并购战略:
2011 年 4 月,TI 以总额约 65 亿美元的价格收购美国国家半导体。收购国半之前,TI 在虽然在全球模拟 IC 市场仍占据第一,但是份额的提升已显得十分艰难,收购完成后市场份额迅速从14%达到17%;
ADI 2016年花了148亿美元收购当时全球第八的电源管理产品厂商Linear,实现产品线的进一步补充和完善,一举成为全球模拟老二;
2016年矽力杰通过并购 Maxim的智慧电表及能源监控部门以及NXP的 LED 照明业务部门,获得了宝贵的技术和产品,以及客户渠道资源;
圣邦股份去年年底也表示拟并购钰泰半导体,此前于2018年12月圣邦股份已现金收购了钰泰半导体的28.7%股权。
除此之外,国内的模拟原厂或可成立一个联盟,采取大联大式“前端分后端合”的大竞合方式,即在前端企业们可以保持品牌内核不变,在后端市场、仓储、研发、生产方面实现整合,抱团壮大或可能实现降本增加利润的目标。
国内主要模拟芯片企业(排名不分先后)下滑查看:
信号链:圣邦微、贝克微、思瑞浦微电子、苏州纳芯微、聚洵、润石、旌芯半导体、微龛
AD/DA:昆腾、思瑞浦微电子、时代民芯、芯海、海芯、天微、云芯微、圣邦微、智毅聚芯、类比半导体、九天睿芯
接口/时钟/隔离:普瑞、硅谷数模、新港海岸、川土微、旌芯半导体、类比半导体、赛思、荣湃、锐能微
电源管理:矽力杰、圣邦微、贝克微、南芯、芯洲、杰华特、帝奥、希荻微、日晟微电子、芯龙半导体、数明半导体、微源半导体、源微电子、凌鸥创芯电子、基合半导体、芯导电子、质能达、南京艾力微电子、棱晶半导体、福州福芯、深圳芯智汇、深圳芯茂微
无线充电/快充:易冲无线、美芯晟、贝兰德、柏壹、联智、楚山、酷珀、劲芯微、英集芯、智融、杰华特、蜜蜂电子、新页微电子、方昕科技、伏达、微鹅科技、维普创新、中惠创智、卓芯微、慧能泰半导体
从去年开始的贸易摩擦到前段时间美国拟出台史上最严出口管制措施再到最近的封杀华为事件,我们已无法选择,国产替换已经成为必然选择。这条路虽然很难,但破局朝向有希望的地方,是我们可选择的前行的方向。
推荐阅读
▼
附型号列表!ADI“备胎”大全(可收藏)
应对之策来了!美国拟扩大半导体出口限制
提上裤子就走的TI
"涨涨涨,买不到的ADI"
芯片到底如何国产化?【绝对干货】
请戳右下角,给我一点好看!