模拟芯片的产业特征
模拟芯片具有应用类型数量多、型号需求多、价格不敏感的特点。
模拟芯片的产品性能判断非常依赖于实际的方案应用。即便基本参数一致,细分参数对芯片的互动也可能会产生较大影响,从而导致芯片实际应用的噪声、精度等性能和可靠性的差异。
模拟芯片具有典型的多品种特征,就德州仪器的产品品类就有10万种,活跃产品也有4万种,而数字芯片厂商英特尔的产品仅有几千种。产品目录型公司从产品设计和选型方面能够提供更加完善的系统级芯片解决方案。另外产品目录公司具有提供模拟芯片套片的能力,套片的生命和供货周期的一致性,再加上模拟芯片的单价对整体方案成本的敏感度较低,整体价格具有较大的优势。
数字芯片的迭代在于做得更多。数字芯片直接服务于算法的落地。数字芯片更依赖于IP 、 EDA工具、工艺演进,以实现复杂功能、降低成本和快速上市,产品强调的是运算速度与成本比。数字芯片以处理器为核心,处理器、操作系统、应用形成了完整的生态平台。终端应用的变革,推动着以处理器为代表的数字芯片的产业变革,从PC时代的X86、移动终端和IOT时代的ARM、再到AI时代,处理器芯片的护城河往往仅停留在属于自己的时代。
模拟芯片的迭代在于做得更好。模拟芯片依靠电压、电流、功率、功耗、精度等较为固定的电路参数实现技术路径的稳定衍进。模拟芯片更依靠于工程师的经验,对EDA工具的依赖更低。模拟芯片不追逐摩尔定律,除了尺寸、功耗、成本的产品关键目标,模拟芯片还需要在高信噪比、低失真、高可靠性和稳定性等其他各种参数中取得平衡,更加先进的工艺带来制程的缩小反而可能导致模拟芯片性能的降低,企业对IDM存在着显著的模式依赖特征,主流的模拟芯片厂商基本不存在Fabless的模式(少量Fabless细分龙头也有很强的COT能力)。
国内模拟芯片企业现状
优势
(一)价格便宜,成本控制很好。有不少企业在竞争激烈的低端市场都能有较好的毛利率。优化成本的方法包括:
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芯片设计的成本优化,包括性能和成本的平衡,Mask Layer、线宽的持续优化。
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代工服务的成本优化,包括选择低价格的代工厂商,输出COT能力。
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原材料成本的优化,选择低成本材料类型,选择国产化材料。
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校准、封测环节的自主化,由于校准、封测在模拟芯片中的成本较高,且部分芯片由特殊封装的需求,不少模拟芯片厂商自建校准、封测环节,减少和IDM企业的成本差异。
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供应链条的差异化竞争策略,企业在校准、测试减少工序环节,甚至直接省去,放弃产品的可靠性追求,直接定位于低端市场,放弃产品的可靠性追求。
(二)国内厂商的FAE提供的支持更像是整个项目的技术支持,除了提供芯片,还能提供整个解决方案的支持。
(三)国际大厂产品缺货周期带来的供不应求,或者不愿顾及的长尾市场,给国内模拟芯片企业带来了生存空间。
(四)国内模拟芯片的创新主要分为信号、传感等原理性技术方向的创新;通过供应链的材料、工艺、校准、封测实现的创新;集成化、智能化的功能创新。目前功能性的创新主要还是集中在通过提高模拟芯片集成度(少量智能化)来进行芯片定制化。数字芯片厂商有模拟套片的要求,系统厂商的整体解决方案能力提升,为保护自己的方案不被抄袭,都有定制芯片的直接需求。国内工程师也具备了将多颗模拟芯片进行集成的能力(系统解决方案、物理特性、控制算法、自适应、工艺一致性等方面的深度理解)。
劣势
(一)产品性能。芯片的综合技术能力还是与国际厂商有较大差距,比如国内电源管理芯片的宽压、精度、噪声、毛刺、功耗等方面。各类芯片在不同的应用环境下,产品性能参数差异较大。在判断国内模拟芯片参数的过程中需要与国际竞品综合对比,根据实际应用情况的比较进行综合判断。
(二) 可靠性。目前判断芯片可靠性的最可靠的方式还是长时间、多客户、大批量的现场验证,但国内大多数创业公司很难有通过中高端应用市场批量验证的机会。不少还处于在做完一个方案就很难有进展的情况。退而求其次,也可以在生产要素方面可靠性来做辅助判断。芯片设计端是否有冗余设计、降额设计等可靠性设计方式;工艺和封装端,是否选取高标准认证和口碑的成熟制造商和生产线;在测试端,是否选取进行并通过了一系列的性能和HASS、HALT等可靠性试验,进行高比例筛选和质量一致性检验。
(三) 产品序列。国内企业的产品序列往往不全。多数企业都只能聚焦电源或信号链中的某一类产品。该类企业的典型特征是初创团队在该细分领域的技术或市场资源积累比较多,团队规模不大,芯片批量销售后能较快产生正向的现金流。能够做电源或信号链中的多种产品,提供较为全面的电源或信号链综合解决方案,将电源和信号链都做的很好的企业比较稀缺。
(四) 自主工艺。国际领先的模拟芯片企业基本全部都是IDM模式,目前也有国内领先的电源、模拟芯片厂商正在谋求或者已经布局IDM的模式,想要做出高质量、产品型号丰富、稳定供货、低成本的模拟芯片以直接和国际厂商竞争,似乎绕不开IDM的模式。主要原因包括:
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代工工艺难以满足模拟芯片的工艺协同需求。前期设计环节,由于模拟芯片产品技术和工艺技术密切相关,在设计环节需要芯片设计人员工程师直接参与到工艺的调试。后期优化环节,模拟芯片难以通过EDA仿真工具在设计环节即可保证产品的品质,很多动态参数需要在产品的实际应用环节中才能验证。因此模拟芯片需要根据应用厂商的使用反馈,通过设计与工艺的同步迭代,逐步优化模拟芯片的质量品质。
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代工企业难以对模拟芯片定制化开发工艺。模拟芯片具有少量多样的特征,代工企业难以承受新开发的工艺平台无法实现大规模产能而面临的风险。目前国内模拟芯片设计公司由于缺乏多样化的代工工艺而难以形成产品系列的多样化。
投资逻辑
市场规模
根据WSTS的数据显示,2018年全球模拟芯片市场规模为588亿美元,中国模拟市场占全球份额约为60%左右,国内模拟芯片的市场需求约为353亿美元。根据赛迪咨询的数据显示,2018年模拟芯片的自给率仅17%,且目前国内电源芯片和信号链龙头矽力杰和圣邦微2019年的营收仅约25亿元和8亿元的收入,相比国际龙头依旧有非常大的追赶空间。
模拟芯片宽阔的赛道,给予了国内模拟芯片企业广阔的创业和生存空间。虽然每个赛道的拥挤程度和市场空间有显著区别,但对于初创公司来说,大部分赛道,尤其是那些人迹罕见的高端赛道,还有很大空间。如,据麦姆斯咨询数据显示,滤波器作为射频前端中最大的板块,2020年市场规模将达130亿美元。而只要实现10%的国产替代率,就能成就一个销售额10亿美元以上级别的公司。
投资逻辑
数字芯片,投的是单品爆款。模拟芯片,投的是产品目录。
国际主流的模拟芯片企业一般具有电源、信号链、射频、功率领域至少两三种产品线,每一个产品线具有丰富的产品型号。
目前国内大量企业基本对标国际大厂中市场需求大的产品,设计定位于Pin to Pin,市场定位于替代型市场。
国产稀缺和国产竞争赛道
模拟芯片的创业赛道也包括国产空白稀缺的赛道和国产竞争的赛道。
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国产市场稀缺空白,供应链安全替代型的投资逻辑
模拟芯片的大量产品还处于国产稀缺状态。即使部分企业具有研发基础,但是性能品质和国外厂商还有差距。一些头部客户,尤其是美国实体名单企业、大型央企国企,都有基于供应链安全的国产替代的需求。需求端的典型特征为单品采购量大、对成本相对不敏感、有意愿开放内部资源,和芯片企业一起迭代优化,并且批量推广应用。投资逻辑是投第一名。和客户绑定程度越高的芯片企业,可以获得远高于产业平均的增长速度。但是一般客户也会选择多家芯片企业同时合作。而且芯片开发难度高,一旦不能成为主要供应商,会元气大伤。
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国产竞争市场投资逻辑
国内模拟芯片企业的长板主要包括成本控制、技术服务、供货管理、产品创新能力几个方面;短板主要包括产品性能、可靠性、产品序列、工艺资源几个方面。能更好的发挥长处、更好的弥补不足的企业,才能具备国际竞争的能力。
估值和退出路径
估值
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模拟芯片市场空间的天花板
模拟芯片领域有不少的市场天花板是非常低的,有一些领域甚至仅有亿级的市场规模,市场空间对估值边界有很大的指导作用,尤其是排除估值错误选项的作用。
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模拟芯片市场份额
根据IC Insight的数据显示,2020年全球排名前十的模拟芯片厂商的市占率为67%,其中德州仪器的市场份额最高为19%,虽然各家公司在细分产品的优势不同,存在部分芯片厂商在某一领域市占率较高的情况,但整体来说模拟芯片厂商在单一产品线的市占率是要低于数字芯片厂商的。目前模拟芯片的集中度很大程度依赖于持续的大规模并购整合,市场份额的提升需要大量的资本性支出,股东权益的稀释作为代价。还有,需要动态的看到未来的市场格局,中国企业复制领头羊的效率是很高的。因此前有欧美大厂的护城河,后有国内其他厂商的追兵,对短期高速增长和后续持续保持或者提升的市占率估值假设需要更加冷静的思考。
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关注毛利率变动的杠杆效应
由于目前国内模拟芯片企业的整体毛利率还较低,很多企业主要靠销量推动公司权益的提升,高收入低毛利的情况下,毛利率的波动对企业利润或自由现金流都存在着较大的影响。即便国内尚未充分竞争的细分赛道整体毛利率相对高一些,但后期毛利率的持续下降也基本是国内半导体产业难以回避的规律。
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企业犯错的估值成本
目前国内走出来的具备一定规模的芯片企业很多前期都走过弯路,能过熬过困境持续的生存下来再谋求快速发展是不少芯片创业的常规路径,尤其是首次创业的技术背景团队,在市场需求的理解、产品定位和产品上市节奏把握、市场渠道的建设、内部团队的管理和合伙人的稳定合作方面可能都会面临考验,这些不确定性也需要在估值中进行合理的体现。
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国内芯片上市公司估值泡沫
目前国内科创板为代表的芯片企业的整体估值几年后下调的概率是很大的,部分质量不高的芯片企业在低成交量和估值的影响下,退市的概率也需要考虑。
退出
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IPO未必是最优选的退出路径
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上市门槛是否能够持续宽松,可能发生的企业黑天鹅事件、短期大幅回调的估值等情况,都可能给未来科创板、创业板的监管风向带来影响。
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市场热情是否能够持续,随着科创板从讲故事、讲政策逐步切换到讲业绩,从市梦率逐步切换到市盈率,市场估值和成交量可能出现的大幅回调,导致投资者卖不出价、没有流动性的情况也需要做冷静思考。
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上市和企业业务没有强关系,甚至企业上市后能否生存下来也需要进行底线思维的考量。
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并购整合的退出方式需要创业和投资者做更长远思考
在模拟芯片特有的产品目录特征、IDM模式、销售特性的背景下,和资本效率最大化的经济规律下,持续整合是该行业不变的规律。部分创业公司能够通过并购整合的方式,并且保有部分股权,与并购企业共同成长,能够以更低的风险实现更大的长期利益,也需要很多模拟芯片创业和投资者进行更加长远的思考。