B体育1. 个人感觉民用芯片设计虽然现在还没有整体达到世界一流,但是已经可以竞争了,而且中国历来在成本控制上有优势(毕竟中国的劳动力和欧美的一比太不值钱),所以在市场竞争上很有优势。但是,高端的顶级芯片设计技术大部分依然还被欧美垄断,国内和国外的技术还有“代沟”。但是,我觉得设计这方面总归还是能追上的。
2.最大的差距,我认为是在工艺制造上。据我所知,国内还没有自主生产先进光刻机的能力,更不要说完整的先进工艺生产线了。有很多工艺线花巨资买回来,却因为种种技术问题无法真正量产,到真正赚钱的研发周期太长。这一行有摩尔定律驱动,真正的“时间就是金钱”。海思为代表的国内芯片公司即使设计能力再强,现阶段也无法和Intel这种从设计到生产到市场全部是龙头的顶级公司同日而语。我一直觉得芯片性能真正的质的飞跃,是在工艺进步上。而这一点,中国还有很长一段路要走。
至于国内和国外公司的技术合作,I highly doubt it. 据说很多是政府牵头。私以为人家是不愿意得罪中国政府丢了市场,所以才来合作。如果你问我能不能通过合作搞到真正的顶级技术?我虽然不知道内幕,但是我觉得除非这些公司的高层突然都傻了……这些芯片大公司天天为了几个专利侵权,官司都打得惊天动地,你告诉我它们突然关心起中国发展给我们赠送技术福利?国内媒体的话,咱们还是凑合听听就完了吧……
我们根据上市公司的公开数据,采用独特的数学统计模型,对35家上市公司进行了量化评估,并按照“综合实力指数”和“增长潜力指数”这两个归一化的量化指标对这些公司进行了排名对比。
据中国半导体行业协会IC设计分会在2020 ICCAD年会上发布的数据,截至2020年底,中国约有IC设计企业2218家。2020年中国IC设计全行业销售为3819.4亿元,比2019年的3084.9亿元增长23.8%。全年销售约为561.7亿美元,在全球集成电路产品销售收入中的占比接近13%。
这35家上市公司的2020年总营收约为714亿元(2020财年营收根据各公司业绩快报或2020前三季度财报估算),约占中国IC设计行业总营收的19%,其中营收最少为2.16亿元,最高为199亿元。以下是这35家上市公司的基本信息和量化指标得分。
按挂牌上市的证券交易所来划分:上交所主板7家;上交所科创板15家;深交所创业板10家;深交所中小板1家;港交所2家。
按公司总部所在地划分:北京6家;上海13家;深圳6家;无锡、长沙和苏州各2家;珠海、烟台、福州和杭州各1家。
按主要产品类别划分:数字类芯片13家;模拟类芯片6家;电源类芯片4家;传感器类芯片4家;无线家;另外GPU、IP和IDM类各1家。
35家上市公司的营收总额为714亿元,其中最大的韦尔股份是199亿元;其次是汇顶科技72亿元;第三是兆易创新47亿元;第四为士兰微42亿元;第三是紫光国微32亿元;。营收最低的是力合微,为2.16亿元。其中有20家企业营收超过10亿元。
利润最高的当数韦尔股份,约22亿元;其次是汇顶科技13亿元;第三是卓胜微11亿元。还有2家是亏损的,其中寒武纪亏损超过4亿,芯原亏损约2600万元。
综合实力指数的计算主要考虑三个参数:营收、利润、人均创收(营收除以员工总人数)。其中营收的权重为50%,利润为30%,人均创收为20%。我们根据独有的数学模型得出每家公司的综合实力指数,这要比简单地按照营收排名更为准确和科学。
指数超过150的有4家:韦尔股份最高达到500,其次是汇顶科技231,卓胜微225,兆易创新182。
指数低于50(包括等于)的有10家:乐鑫科技为50,寒武纪最低只有4,这是因为其营收低、利润为负且员工数远超行业中位数466人。
图3:35家上市公司2020综合实力排名。(数据来源:ASPENCORE)
要全面评估一家公司,除综合实力外,还要看其未来增长潜力。增长潜力指数的计算参照如下规则:
根据这35家上市公司的数据统计,中国IC设计公司的研发费用占营收比例中位数为14%,累积专利数量的中位数为223(包括国内和海外发明专利、实用新型专利、软件著作权、集成电路设计版图等知识产权)。
主要产品:CMOS 图像传感器、微型影像模组封装(CameraCubeChip)、硅基液晶投影显示(LCOS)、动态视觉传感器,以及针对特定应用的ASIC芯片等;
应用方案:智能手机、平板电脑、笔记本电脑、网络摄像头、安全监控设备、数码相机、汽车和医疗成像等应用;
核心技术:屏下光学指纹识别技术(IN-DISPLAY FINGERPRINT SENSOR)、屏幕触控技术、智能触觉、人体心率传感器技术;
主要产品:指纹识别产品、人机交互产品、心率传感器、音频解码和放大器、BLE蓝牙芯片、智能触觉驱动器;
应用方案:活体指纹识别方案、IFS指纹识别与触控一体化方案、盖板指纹识别方案、Coating指纹识别方案、入耳检测方案、语音和音频方案;
核心技术:多点触控芯片技术、按压式指纹识别传感器、屏下光学指纹识别技术、超声波识别技术;MCU;存储器;
主要产品:生物识别传感器SoC芯片;电容B体育、超声、光学模式指纹识别芯片;嵌入式生物识别传感;自、互容触控屏控制芯片;32位MCU;NOR/NAND Flash存储器;
核心技术:自主研发IBRT真无线技术和低功耗嵌入式语音AI技术;低功耗SoC 设计、低功耗射频模拟、高性能音频CODEC、混合主动降噪、蓝牙及智能语音技术;
主要产品:智能音频SoC芯片,包括:普通蓝牙音频芯片、智能蓝牙音频芯片和Type-C 音频芯片;
应用方案:AIoT场景下具有语音交互能力的边缘智能主控平台;耳机及智能音箱等低功耗智能音频终端的主控方案。
核心技术:无线射频收发器和集成微处理器的无线连接系统级(SOC)芯片技术;
主要产品:物联网无线连接芯片,包括无线数传、无线音频、无线视频和全场景定位芯片;
应用方案:物联网、车联网、智能音箱、智能故事机、蓝牙音箱、蓝牙耳机、无人机、对讲机、无线键盘、数字麦克风等;
主要产品:电源管理、LED控制及驱动、MOSFET、MCU、非易失性存储器、RFID、射频前端;
主要产品:智能计量SoC、电源管理、非挥发存储器、高速高精度ADC、工控半导体;
核心技术:高压BCD、超薄片槽栅IGBT、超结高压MOSFET、高密度沟槽栅MOSFET、快恢复二极管、MEMS传感器等工艺的研发,形成了比较完整的特色工艺制造平台;
主要产品:电源与功率驱动产品线、MCU产品线、数字音视频产品线、射频与混合信号产品线、分立器件产品线等;
主要产品:工业控制级别的微控制器芯片和OLED显示驱动芯片。公司微控制器系统主控单芯片主要用于家电主控、锂电池管理、电机控制、智能电表及物联网领域。OLED显示驱动芯片主要用于手机和可穿戴产品的屏幕显示驱动;
核心技术:高精度ADC架构血压计微处理器、驱动电路及驱动电流控制方法和处理器。公司产品以高性价比,高可靠性,低不良率,高直通率为核心竞争力,是国产家电微控制器主控芯片的龙头企业;
关键应用:白色家电、生活家电及厨房家电、电动自行车、电动工具、风机、电脑周边(键鼠)、电力电表、锂电池管理和AMOLED手机、手表、手环显示驱动芯片。
主要产品:安全芯片、通用MCU、可信计算、智能卡、金融支付终端、蓝牙、RCC及其他创新产品;
关键应用:网络安全认证、金融IC卡、电子证照、可信计算、移动支付与移动安全、物联网、工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、智能表计、安防、医疗电子、电机驱动、电池及能源管理、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等行业应用。
主要产品:低功耗MCU、智能卡金融IC卡芯片、智能电表芯片、EEPROM;
核心技术:PUF(物理不可克隆)芯片技术、内嵌国密SM9算法的安全芯片技术;
关键应用:智能电表,智能水气热表,安防消防,健康医疗,智能家居,智能家居。
应用方案:平板电脑、流媒体应用、商业及工业应用、家居应用、智联网应用、视觉应用、车载应用;
目标市场:生物识别、教育电子、多媒体播放器、电子书、平板电脑、AIoT等领域,以及计算和通信存储市场。
核心技术:智能应用处理器SoC、超高清视频编解码、高性能CPU/GPU/AI多核整合;
主要产品:A系列平板电脑应用处理器、F系列多媒体处理器、H系列机顶盒OTT处理器、R系列智能语音芯片、T系列车规级驾舱信息娱乐处理器、V系列视频编解码处理器、MR系列处理器;
目标市场:智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒,以及电源、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。
应用市场:笔记本电脑、一体机、移动工作站、刀片式主板等桌面办公和工业控制领域。
核心技术:全自主固态硬盘控制芯片、无线数据通信核心技术、AVS2超高清智能4K解码芯片;
主要产品:直播卫星高清芯片、智能4K解码芯片、H.264/H.265高清安防芯片、高端固态存储主控芯片、北斗导航定位芯片;
主要产品:射频前端芯片B体育、射频开关、射频低噪声放大器、射频滤波器等射频前端分立器件及各类模组;低功耗蓝牙微控制器芯片;
目标市场:移动智能终端、智能家居、可穿戴设备、通信基站、汽车电子等应用领域。
核心技术:低功耗时序控制芯片、超低失真双路模拟开关、微功耗负载开关、高压大电流负载开关、微功耗高精度复位监控芯片、抗120V浪涌的高压大电流OVP保护芯片等;
主要产品:运算放大器和比较器、ADC/DAC、升压DC/DC转换器和降压DC/DC转换器、高精度运算放大器、模拟开关、高性能LDO等高性能模拟芯片产品;
应用领域:消费类电子、工业控制、物联网、人工智能、云计算、新能源、汽车电子、医疗电子、可穿戴设备、5G通讯等领域。
主要产品:高精度ADC芯片、高性能模拟前端AFE芯片、混合信号SOC、8位/32位MCU、高精度Force Touch压力触控芯片、低功耗蓝牙SOC;
核心技术:超高清多媒体编解码、显示处理、人工智能、内容安全保护、系统IP等,具体包括:全格式视频解码处理、全格式音频解码处理、全球数字电视解调、超高清电视图像处理模块、高速外围接口模块、高品质音频信号处理、芯片级安全技术等;
主要产品:多媒体智能终端SoC芯片,包括智能机顶盒SoC芯片、智能电视SoC芯片、智能视频和智能音频系列芯片、WiFi和蓝牙芯片,以及汽车电子芯片;
应用方案:智能机顶盒、智能电视、AI音视频系统终端、智能影像、无线连接及汽车电子;
目标市场:智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等,以及IPC等消费类安防市场、车载娱乐、辅助驾驶等汽车电子市场。
核心技术:数字信号处理技术、内存管理与数据缓冲技术(比如“1+9”分布式缓冲内存子系统框架)、模拟电路设计技术、高速逻辑与接口电路设计技术以及低功耗设计技术;
主要产品:内存接口芯片(比如DDR4寄存时钟驱动器芯片和DDR4数据缓冲器芯片)、津逮服务器CPU(具有预检测和动态安全监控功能的x86架构处理器),以及混合安全内存模组;
核心技术:非制冷红外热成像与MEMS传感技术,包括非制冷红外传感器焦平面阵列敏感材料制备、非制冷红外焦平面阵列设计、非制冷红外焦平面探测器晶圆级封装技术、基于非制冷红外技术的高精度非接触式测温技术、人眼安全激光测距技术;
主要产品:非制冷红外热成像MEMS芯片、红外热成像探测器、红外热成像机芯(成像机芯和测温机芯)、红外热像仪、激光产品及光电系统。
应用方案:夜视观瞄、精确制导、光电载荷、车辆辅助驾驶光电系统,以及安防监控、工业测温、人体体温筛查和汽车辅助驾驶等。
芯原是一家依托自主半导体IP,为客户提供平台化、全方位和一站式芯片定制服务和半导体IP授权服务的企业,不是传统意义上的Fabless公司;
核心技术:大规模SoC验证技术;28nm CMOS、28/22nm FD-SOI及14/10/7nm Fin FET 工艺设计;神经网络处理器、视频处理器、数字信号处理器、物联网连接(射频)等半导体IP技术;
主要产品:一式芯片定制服务和半导体IP授权服务;自主可控的图形处理器IP、神经网络处理器IP、视频处理器IP、数字信号处理器IP和图像信号处理器IP五类处理器IP,1,400多个数模混合IP和射频IP;
应用方案:高清视频、高清音频及语音、车载娱乐系统处理器、视频监控、物联网连接、数据中心等多种一站式芯片定制解决方案;主要应用领域包括消费电子、汽车电子、计算机及周边、工业、数据处理、物联网等。
核心技术:LED照明驱动芯片设计的关键性技术包括:寄生电容耦合及线电压补偿恒流技术;无频闪无噪声数模混合无级调光技术;多通道高精度智能混色技术;高兼容无频闪可控硅调光技术;单火线智能面板超低电流待机技术;
主要产品:电源管理驱动类芯片,包括LED照明驱动芯片、电机驱动芯片、高精度调光调色智能LED驱动芯片等;
应用方案:高精度调光调色智能LED驱动方案;高压功率集成工艺和单芯片智能感应LED驱动控制器方案。
核心技术:大功率Wi-Fi射频技术;Wi-Fi物联网异构实现技术;Wi-Fi Mesh组网技术;
主要产品:物联网Wi-Fi MCU通信芯片及其模组B体育,现已发布ESP8089、ESP8266、ESP32以及ESP32-S四个系列;物联网芯片操作系统平台ESP-IDF;语音框架ESP-ADF已支持谷歌、亚马逊、百度、小米、阿里、腾讯、京东、图灵、声智等语音云平台;
应用方案:智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制应用方案。
核心技术:基于CMOS工艺设计的全高清视频滤波器技术;基于自主知识产权架构的高压放大器闩锁(Latch Up);
主要产品: 信号链模拟芯片(包括线性产品、转换器产品和接口产品)和电源管理模拟芯片(包括线性稳压器和电源监控产品等);
应用方案: 信息通讯、工业控制、监控安全、医疗健康、仪器仪表和家用电器等。
核心技术:EEPROM在线纠错技术; 音圈马达驱动芯片与EEPROM二合一技术; 基于ISO/IEC 15693无线通讯协议标准的智能卡芯片设计技术;
应用方案: 智能手机、液晶面板、蓝牙模块、通讯、计算机及周边、医疗仪器、白色家电、汽车电子、工业控制。
核心技术:LED恒流驱动和控制技术;SM-PWM协议控制技术;高功率因数多段LED控制技术;
核心技术:高低压集成技术平台,包括:700V单片集成MOS开关电源管理芯片、200V SOI集成LIGBT驱动电源芯片、1000V智能MOS开关电源管理芯片和1200V智能MOS开关电源管理芯片;
主要产品: 电源管理芯片共计超过500个型号,包括家用电器类、标准电源类、移动数码类和工业驱动类芯片;
核心技术:微型麦克风芯片设计技术;OCLGA封装技术晶圆级芯片尺寸封装惯性传感器技术;压力传感器封装技术;
应用方案:智能手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备和智能家居,以及汽车和医疗行业方案。
核心技术:智能处理器微架构、智能处理器指令集、SoC芯片设计、处理器芯片功能验证、先进工艺物理设计、芯片封装设计与量产测试B体育、硬件系统设计等;编程框架适配与优化、智能芯片编程语言、智能芯片编译器、智能芯片高性能数学库、智能芯片虚拟化软件、智能芯片核心驱动、云边端一体化开发环境等;
主要产品:终端智能处理器IP、云端智能芯片及加速卡、边缘智能芯片及加速卡以及基础系统软件平台;
核心技术:窄带电力线通信核心技术和算法、多模通信技术和算法;正交频分复用(OFDM)多载波数字通信技术;
应用方案:智能电网、智能家居、能效管理、智能控制、智慧城市等工业及消费物联网方案。
主要产品:Titan系列FPGA、Logos系列FPGA、Compact系列CPLD;智能卡和智能终端安全芯片;半导体功率器件;超稳晶体频率器件;5G超级SIM卡;
应用方案:移动通信、金融支付、数字政务、公共事业、物联网与智慧生活、智能汽车、电子设备、电力与电源管理、人工智能;
核心技术:优化的IR-Cut Free技术、超低光可视和宽动态技术、新一代H.265的智能视频编码技术;
中国IC设计公司已经超过2000家,而目前上市公司只有30多家(作者注:2021年3月文章最初发布时的数据)。我们预期未来3-5年将有50-100家上市公司,他们将代表着中国IC设计行业的整体实力。“综合实力”和“增长潜力”这2个量化指标将会更加准确地揭示中国IC设计公司的技术发展水平、主要产品及应用市场B体育,以及每家公司的竞争优势、运营管理水平和潜在风险。