李世彬:“模拟芯片,机遇无限!”

文:王晓刚 / 来源:新闻中心 / 2020-06-29 / 点击量:613

  “模拟芯片产业的世界格局,并非一超多强、赢者通吃,而是群雄并起、多极发展。这是我们实现模拟芯片国产化的良好历史机遇!”6月19日,光电科学与工程学院李世彬教授为100多名研究生带来了题为《模拟芯片全球竞争格局及未来发展趋势》的在线讲座,解读了中国模拟芯片产业的挑战与未来。

  这是第五届“研究生人文教育与学术交流月”正式开展的第一周。从6月15日起,来自校内外的近100名专家将为我校研究生开设46场高水平讲座和42门课程。李世彬教授的讲座即为其中之一。他指出,中国的模拟芯片市场广阔,国内芯片设计企业不断崛起,技术差距进一步缩小。希望同学们不卑不亢、勤奋努力,将来为解决“卡脖子”问题作出自己的贡献。

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模拟芯片:应用广泛,无处不在

  信号可分为模拟信号和数字信号。使用电子电路可以使模拟信号和数字信号之间进行转换。在半导体产业链中,模拟芯片具有重要的地位。半导体市场按产品分类,可分为集成电路和OSD两类。其中,集成电路又可以分为模拟芯片和数字芯片。

  与数字芯片相比,模拟芯片以波的形式传递模拟信号,其替代性低,设计门槛高,学习曲线为10-15年,产品量少而多样,生命周期长,价格稳定。随着现代信息技术的不断发展,模拟芯片技术也在迅速发展。

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  模拟芯片主要包含“信号链产品”和“电源管理产品”两类。放大器、比较器、模拟开关等都属于“信号链产品”;线性稳压器、DC/DC开关稳压器、电源MOSFEETs、LED驱动器等都属于“电源管理产品”。

  这些产品,具有广阔的用途。例如,在通信领域,可以用于平板电脑、手机、射频开关、路由器、基站、电源等;在汽车领域,可用于电源管理、动力系统、照明、自动驾驶、传感器、人工智能等;在工业领域,可用于智慧城市、安全与监控、机器视觉、马达控制、机器人、工业自动化等。

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  从2019年全球模拟芯片下游应用市场的占有率分布来看,模拟芯片在通信领域的应用最为广泛,占比达到38.5%;在汽车领域的占比达到24%,在工业、计算机、政府/国防领域的占比分别达到19%、10.2%、7%。

世界格局:江山如画,静中有动

  讲座中,李世彬教授从模拟信号与数字信号的对比,深入浅出地介绍了模拟芯片的概念及其特征、种类、设计、生产以及下游的应用。随后,他顺势切入模拟芯片的全球市场及竞争格局。

  他引用IHS Markit的数据,分析了2009年-2020年全球模拟半导体行业市场规模的增长情况和发展趋势,认为该行业发展前景良好,在未来一段时间还将继续增长。尤其是,亚洲、中东、大洋洲的芯片市场增速最高。全球市场格局可谓是“江山如画,静中有动”。

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  他对比了2018年全球模拟芯片供应商的市场占有率Top10企业。其中,TI(美国)占18%,位居市场份额之首;其后依次是:ADI(美国)占9%,Infineon(德国)和Skyworks(美国)均占6%,ST(瑞士)占5%,NXP(荷兰)和Maxim(美国)均占4%,ON Semi(美国)占3%,Microchip(美国)占2%,Renesas(日本)占1%。

  他指出,目前模拟芯片行业不仅市场规模大、应用场景广,而且市场竞争分散,头部供应商并未形成垄断,这对“后起之秀”来说,是获得突破的好机会。但是,目前全球模拟芯片市场中的领导者均以欧美厂商为主,这也意味着,中国需要继续努力。

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  “1930年,有一个小型油气公司Geophysical Service Inc.创立,50年代它改了名字,就是现在的Texas Instruments。”李世彬梳理回顾了TI公司的成长史,并指出:“TI也是从零开始做芯片的,它的成长告诉我们:做芯片,任何时候都不晚!”

国内市场:规模巨大,潜力无限

  赛迪智库和前瞻产业研究院的数据显示,2012年-2018年我国模拟芯片市场规模不断增大,增速每年都在8%以上。其下游应用主要分布在网络通信(40%)、消费(27%)、工业控制(12%)、汽车电子(9%)、计算机(9%)及其他(3%)。

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  2018年,全球模拟芯片市场规模约为588亿美元,其中,中国市场规模约为2273亿元人民币,约合322亿美元,占比超过全球市场的50%。但就具体的企业而言,目前国内的模拟芯片企业与国际相比,还有一定的差距。 

  这就导致了,我国在集成电路进口方面逆差巨大。与国内市场逐年增长的巨大需求相比,国内模拟芯片在高端需求市场的竞争力还远远不够,这也是国产模拟芯片市场占有率低的关键原因。李世彬指出,我国模拟电路行业国产化任重道远,要把这种差距转化为机遇需要更加重视集成电路设计人才培养和技术沉淀。

  他指出,国内模拟芯片企业发展的机遇在于,巨大的国内市场可以为国产化替代,即本土模拟芯片企业深耕国内市场提供足够的空间和时间。而人才是把市场机遇转化成为产业发展的关键因素。

  正所谓“大国博弈,人才为先。”相对于欧美国家,我国集成电路人才的培养和沉淀还相对滞后,但近年来已经有所改善。李世彬指出,“我很看好模拟芯片行业的国产化进程,我和同学们都将有幸参与和见证这个曲折而光辉的历史进程!”


编辑:王晓刚  / 审核:王晓刚  / 发布者:陈伟