模擬芯片行業(yè)一向以穩(wěn)定著稱。當一眾數(shù)字芯片企業(yè)因為消費市場需求不振，業(yè)績大幅下滑之際，模擬芯片廠商依然能夠保持相對穩(wěn)健。不過穩(wěn)定并不意味著“墨守成規(guī)”，隨著人工智能、汽車電子、寬禁帶半導體等新興技術與應用大潮來臨，模擬芯片廠商也需“與時俱進”，積極擁抱產(chǎn)業(yè)新方向。
業(yè)績依舊穩(wěn)健
受全球經(jīng)濟大環(huán)境的影響，特別是消費終端市場需求不振，使得半導體產(chǎn)業(yè)急劇降溫，居高不下的庫存水位、持續(xù)疲軟的消費需求讓剛剛經(jīng)歷了“缺芯潮”的芯片產(chǎn)業(yè)快速轉入下行周期。在這一片蕭條當中，模擬芯片大廠是少數(shù)保有的“亮色”。?
TI德州儀器長期穩(wěn)居模擬芯片龍頭，根據(jù)2022年第三財季財報，收入增長13%至52.4億美元，連續(xù)六個季度實現(xiàn)兩位數(shù)的增長，預計第四季度收入為44億美元至48億美元。亞德諾半導體（ADI）2022會計年度第四季度實現(xiàn)營收32.48 億美元，同比增長39%，2023財年第一財季營收為31.5億美元，高于分析師的預期。Skyworks 2022年第三季度營收14.07億美元，同比增漲7.33%，環(huán)比增漲14.15%。
模擬大廠的“穩(wěn)”主要得益于其廣泛的產(chǎn)品線，如德州儀器旗下?lián)碛羞\算放大器、比較器、模擬開關、模數(shù)轉換器等豐富的產(chǎn)品線，8萬多種產(chǎn)品，應用于廣泛的市場當中。2022年，在消費電子市場遭遇“寒潮”的情況下，新能源汽車成為市場支點，保證了模擬大廠們的業(yè)績穩(wěn)定。不過專家也指出，這就使模擬芯片大廠需要不斷關注新興市場的需求特點，推出相應的產(chǎn)品可在不同業(yè)務間轉換，“西方不亮，東方亮”，是保障模擬芯片廠商業(yè)績穩(wěn)定的關鍵。
邊緣AI市場新方向
近年來，人工智能持續(xù)向深層發(fā)展，越來越多細分市場與相應的產(chǎn)品被開發(fā)出來。邊緣人工智能作為云計算與物聯(lián)網(wǎng)相結合的細分領域開始受到重視。根據(jù)ADI高級應用工程師辛毅的介紹，邊緣人工智能是指在邊緣設備上實現(xiàn)的AI運算。以往大多數(shù)尖端的人工智能流程都是在云中執(zhí)行的，因為它們需要大量的計算能力。但隨著數(shù)據(jù)的增長速度對本地數(shù)據(jù)計算和本地數(shù)據(jù)存儲的需求變得更加迫切，大量數(shù)據(jù)操作逐漸轉向本地，這為在邊緣廣泛采用人工智能提供了理由。
相對于數(shù)字芯片公司聚焦云端AI處理，模擬芯片廠商多將關注的重點放到邊緣側。邊緣AI也就成為模擬芯片廠商布局的重點。ADI中國區(qū)總裁Jerry Fan此前在接受記者采訪時指出，人工智能的一個很重要的前提是數(shù)據(jù)。算力、算法軟件和大數(shù)據(jù)是人工智能發(fā)展的三要素，大數(shù)據(jù)是基礎，所有的算法和算力都是以數(shù)據(jù)為基礎的。需要指出的是，數(shù)據(jù)的采集與實時處理與模擬技術息息相關。
從產(chǎn)品布局來看，ADI在新一代微控制器MAX78000設計特殊架構，采用兩個微控制器內(nèi)核（ARM Cortex M4F和RISC-V）加一個卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）加速器構成。這一架構針對邊緣進行了高度優(yōu)化，數(shù)據(jù)的加載和啟動由微控制器內(nèi)核負責，而AI推理由卷積神經(jīng)網(wǎng)絡加速器專門負責。這樣借助在芯片內(nèi)部集成的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡加速器就可以完成AI推理，不需要再通過互聯(lián)網(wǎng)上傳，降低功耗，非常適合邊緣AI的應用。
TI德州儀器對邊緣人工智能也十分重視。2022年，德州儀器與英國初創(chuàng)公司Plumerai在嵌入式AI領域展開合作，雙方共同對人員檢測神經(jīng)網(wǎng)絡算法移植到微控制器和傳感器中進行開發(fā)。
NXP恩智浦則在汽車智能化的“云-網(wǎng)-邊-端”融合計算方面進行努力，其新推出的由AI驅動的電動汽車云連接電池管理系統(tǒng)可連接云端，形成電池管理的數(shù)字孿生模型。恩智浦半導體電池管理系統(tǒng)總監(jiān)兼部門經(jīng)理Andreas Schlapka表示，“云-網(wǎng)-邊-端”融合計算將是汽車智能化與自動駕駛技術發(fā)展時的主要方向。
積極布局汽車芯片
新能源汽車的火熱使汽車電子成為模擬芯片廠商重點布局的應用市場之一。Oppenheimer統(tǒng)計顯示，模擬芯片在汽車芯片中占比29%。IDC數(shù)據(jù)也指出，2021—2025年汽車模擬芯片市場年復合增長率有望達到13.2%。
幾家模擬芯片大廠2002年的財報也顯示了這一點。ADI財報中，車用芯片雖然不是營收占比最高，但是銷售額同比增長近50%，達到6.72億美元，營收占比直接提高了2%；恩智浦汽車業(yè)務相比工業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)、移動設備、通信基礎設施及其他業(yè)務，營收增長也是最高的，同比增長達到24%；
值得關注的是，一向專注于通信市場射頻前端的Skyworks近年來也在積極布局汽車芯片業(yè)務。2021年，Skyworks宣布以27.5億美元收購Silicon Labs的基礎設施和汽車業(yè)務。Skyworks的收購同樣以“穩(wěn)”著稱，對Silicon Labs的汽車業(yè)務是該公司史上最大的一次收購，極大促進了Skyworks涉足汽車電子領域，包括電動和混合動力汽車。
近年來，Skyworks等射頻前端廠商雖然5G的建設業(yè)績良好，但5G所帶來的邊際效應正在遞減，智能手機從4G到5G換代潮正在越過高峰期。Skyworks正在努力提高非移動業(yè)務收入，汽車則成為分散風險的重點。Skyworks表示，到2024年，全球73%新發(fā)售的汽車都帶有蜂窩連網(wǎng)及通信功能，其中射頻模組的一半左右的產(chǎn)品都有汽車應用。寬禁帶半導體漸成趨勢
寬禁帶半導體在新型電力系統(tǒng)、高鐵、新能源汽車、5G通信、半導體照明、工業(yè)電機以及消費電子等市場的應用正在逐漸擴大，也吸引了越來越多廠商的投入。在模擬芯片廠商中，ST意法半導體、INFINEON英飛凌、ON安森美都對寬禁帶半導體進入了深度介入，其中尤以安森美最為激進。
2022年8月安森美位于美國新罕布什爾州哈德遜的碳化硅工廠建成投產(chǎn)；9月在捷克Roznov擴建的碳化硅工廠落成，未來兩年將逐步提升產(chǎn)能；安森美還計劃在韓國京畿道富川市投資10億美元，建立一座新的研究中心和晶圓制造廠，預計2025年投產(chǎn)。安森美總裁兼首席執(zhí)行官HassaneEl-Khoury表示，2023年安森美最大的增長將來自于碳化硅在電動車市場的增長。
值得關注的是，目前恩智浦NXP也在積極開發(fā)寬禁帶半導體市場，最新推出用于電動汽車電機控制的S32K39系列MCU便對碳化硅和氮化鎵進行了支持。恩智浦半導體車輛控制和網(wǎng)絡解決方案全球營銷總監(jiān)Brain Carlson表示：“恩智浦在亞利桑那工廠中做很多與氮化鎵應用相關的嘗試，在氮化鎵產(chǎn)品上有著大量投入。至于碳化硅方面雖然沒有自己的產(chǎn)品，但恩智浦與Wolfspeed、日立有著廣泛的合作，可以為他們提供支持。”
模擬芯片需要制造技術、器件技術和設計技術的高度結合，寬禁帶半導體同樣需要整合材料與后端的封裝技術，模擬芯片廠商進軍寬禁帶半導體領域有著自身獨特的優(yōu)勢。
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