模拟芯片的投资思考
数字芯片，投的是某一科技周期的短跑冠军；模拟芯片，投的是整个科技周期的长跑健将。
路径依赖和创新是矛与盾的关系，一家企业在某一产品的上越成功，往往就越难摆脱该产品的束缚。路径依赖对企业的影响在变化速度快的科技领域尤甚，科技创新往往是具有颠覆性的，一家企业在某一类型的产品上赚的越多，也就意味着创新带来的损失越大，因此自我革命往往面临着文化、组织、生态各方面的阻力，再叠加企业本身技术资源禀赋的差异，最终在一个新的技术浪潮中，崭露头角的往往是新的玩家。随着电子产品终端应用的变革，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时代的群雄逐鹿，处理器芯片的护城河往往仅停留在属于他自己的时代。而模拟芯片却能够穿越科技浪潮的周期，如石油、电力、钢铁之于工业，强者衡强。以处理器为代表的数字芯片和应用的距离最近，应用的变革带来的不同类型或密度的算法，进而导致处理器芯片架构的变革，甚至在存储领域，AI的计算需求也推动着存储技术向推倒存储墙的新架构进行演进。另外，以处理器为代表的数字芯片带来的生态系统摧枯拉朽，处理器、操作系统、应用形成的生态系统具有强大的虹吸效应，一旦有新的生态平台逐步建立起来，吸收应用端的海量成员，会彻底颠覆前期的生态平台。而模拟芯片不直接服务于算法的落地，如果说数字芯片是应用型学科的话，模拟芯片更像是基础性学科，在电压、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。数字芯片。如果说数字芯片的设计和生产类似于一个流水线型的装配式房屋建设，如武汉的方仓医院，团队大规模，流水线作战，追求产品的上市时间窗口，可以通过丰富的设计模块、高效的EDA软件仿真、标准化的工艺平台，短时间产出一款讲究高密度计算能力的数字芯片。从软硬件封闭的X86，到兼容并包的ARM和更加开放的MIPS、RISC-V。EDA工具的发展给底层IP核的模式创新带来了大展拳脚的空间，基于底层IP核带来整个设计架构的创新。模拟芯片。更像是需要设计师和工匠花时间联手打磨的一款款流传几世的实木家具，需要设计师具有丰富的经验积累，可意会而难以言传的know-how，设计工程师和工艺工程师的紧密沟通配合。EDA工具对模拟芯片的设计和仿真所能起到的作用都极为有限，模拟芯片的设计核心还是依赖于人工经验。数字芯片的迭代在于做得更多。数字芯片需要不断通过更加先进的工艺以用更低的成本来实现数字信号的运算处理，产品强调的是运算速度与成本比，因此目前的大量数字芯片厂商（存储除外）分化为Fabless的模式。Febless模式让数字芯片厂商能够集中精力在芯片设计本身，摩尔定律带来的芯片的每一代的迭代创造了芯片设计的迭代创新窗口，以更加快速的反应速度响应市场的数字信号运算需求。模拟芯片的迭代在于做得更好。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Febless的模式（少量Febless细分龙头也有很强的COT能力）。数字芯片，投的是单品爆款。模拟芯片，投的是产品目录。
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，如果说某款数字芯片的国产替代是在主战场，模拟芯片的替代更类似于游击战，战斗据点多，不需要规模化军队和重装武器。 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。如德州仪器作为典型的产品目录公司，企业的BU对产品的价格具有较大的话语权，因此在带头大哥的墙角下挖的太深，可能直接面临的是带头大哥牺牲一两款产品，将价格血战到底，甚至将知识产权的潜在冲突作为反击武器。模拟芯片的应用类型数量多、型号需求多、价格不敏感的特点，同一家企业的芯片兼容性好，能够形成典型解决方案等特点带来了模拟芯片的一站式的采购需求。更方便。模拟芯片具有多类型的特点，且一个解决方案中基本都难以避免各种模拟芯片的直接应用，产品目录公司可以直接提供各典型应用的整体模拟芯片解决方案，再加上模拟芯片的单价对整体方案成本的敏感度较低，因此一站式的模拟芯片采购是更加方便高效的采购选择。更高效。由于模拟芯片的产品性能判断非常依赖于实际的方案应用，不同的方案带来的元器件之间的衔接匹配度，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。而产品目录公司从产品设计和选型方面能够提供更加完善的解决方案。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，整体价格具有较大的优势。对模拟芯片的成套销售可以提供系统性的芯片解决方案，FAE在提供方案级的芯片支持时，由于对一家芯片公司的芯片的性能更加熟悉，各芯片达成的方案更加平衡，且可以尽量规避出现问题各家芯片厂商扯皮的情况，因此一站式的芯片采购具有较大的优势。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。水大且鱼虾密度低，且国产替代的巨轮一旦起航很难调转方向，给国内模拟芯片带来了非常好的市场环境。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。国内的模拟芯片创业企业，即便不扎堆，将德州仪器的一款款产品大家分一分，逐一替代完都能做很久的时间。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，大部分赛道目前来看都还是有淘金空间，尤其是那些人迹罕见的高端赛道。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。根据应用厂商的诉求和对替代芯片的要求不同，将国产替代市场分为供应链安全替代市场和其他市场，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。 目前国产空白替代的直接需求在于头部的整机厂商，但头部厂商的应用会推动其他整机厂商的后期应用。目前模拟芯片大量产品还处于国产稀缺空白状态，该部分芯片市场的主要企业包括：1. 国内还是空白，有部分企业正在研发或者具备研发基础；2.有部分企业已有样品或者实现小规模使用，但产品性能、质量相比国外厂商还有差距。该类型产品的主要市场需求还是来源于供应链安全的替代型市场。虽然目前中美关系对芯片供应链安全的考验日趋严峻，但由于中小厂商短期看受到的直接打击可能性较小，且企业业务本身的规模和业绩水平也难以支撑其顾及潜在的供应链威胁因素，因此目前对国产芯片的主要需求还是来源于头部厂商的直接需求，尤其是列入美国实体名单的企业、大型的央企国企、部分民营龙头企业。该需求端的典型特征包括：1.客户基本都是大型企业，单品采购量相对较大，推广成本低。3.由于性能的短板效应强，相比成本，对性能的敏感度更高。4.有意愿和芯片企业陪跑，逐步迭代产品性能和质量。一是资源效率最高，供应链安全的市场需求显著提高了资源汇聚效率，应用企业愿意开放内部的市场、技术方案资源，协调各供应链条，甚至派出自身的工程师配合芯片的研发，进而显著提高芯片产品的研发应用效率。二是先发优势明显，在最短的时间内能够量产和国外差距最小产品公司的企业能够迅速占据国内主要市场需求，且随着终端厂商的使用验证，反馈迭代，逐步提升产品品质，短时间实现市场、技术、品牌、资金的良性循环。少数厂商吃螃蟹→产品陪跑优化→性能品质逼近国际水平（逐步形成技术壁垒）→其他大型企业跟进→产品系列化(逐步形成产品目录壁垒)→批量推广应用→工艺订制化或自主化（逐步形成工艺壁垒）乐观面。能拿到客户资源最多的，和客户绑定程度越高的，原先团队技术产品积累最雄厚，或者开发阶段最成熟的企业往往在供应链安全替代市场的短跑赛道中具有更大的赢面。企业一旦能跑出来，能够获得远高于产业平均的增长速度，是很好的投资机会。谨慎面。但投资该类企业也蕴藏着巨大的风险，在芯片未实现应用前，国产替代厂商一般不会只押宝一家企业，大都是多路开花，但最终只会选择一家作为主要供应商。但由于一般国产空白的芯片开发难度高，需要投入很大的开发资源和资金，一旦没能跑出来，企业一般会大伤元气。国内的模拟芯片企业由于出货量小，基本都还是代工的模式，从规模效应和商业模式来说，其本身在成本端是占劣势的。国产芯片能卖的更便宜，主要包括价格端和成本端两方面的因素。典型是牺牲毛利的打法，中国人做生意主要靠扎堆，竞争主要靠降价的特性也在进入门槛低的模拟芯片市场领域发挥得淋漓尽致，一些低端市场的模拟类芯片企业（尤其是电源管理芯片企业）的整体毛利率能够低于30%。该类型的企业将产品的核心竞争力定义为价格“很便宜”，企业的现金流对销售价格、上游供应链成本、销售周期的敏感度都很高，且出货量不达到亿元的级别或畅通的股权融资渠道，其很难有持续的研发资金支持，产品线也往往仅能在同一个系列中进行型号的缓慢补充，且在品牌渠道方面也难进阶 ，容易陷于低端的红海市场的价格战的泥潭里进退两难。中国人在喜欢扎堆价格竞争的同时，中国人对供应链管理的精打细算能力也是不可忽视的，我们可以看到我们的快递送餐、家电的成本在碾压欧美的背后，除了基本生产要素成本的差距，供应链管理对成本追求的精益求精也是核心的要素，对于产品成本的优化几乎是根植于国内各行各业的核心思维。我们可以看到目前上市的模拟芯片企业，有不少产品仍然在竞争激烈的低端市场，但整体毛利率水平都能高于40%，成本的优化也做出了很大的贡献。国内芯片企业的成本优化主要包括：一是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。二是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。三是原材料成本的优化，选择低成本材料类型，选择国产化材料。四是校准、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、封测环节以减少和IDM企业的成本差异。五是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。国内芯片企业由于地理位置更加靠近国内终端厂商，在管理模式、服务策略上也能更加灵活的相应应用厂商需求，因此其一般能够提供效率更高、更接地气的技术服务。在技术服务优势的背景下，也看到不少国产厂商的FAE能够支持的客户相比国际大厂要少得多，国内厂商的FAE相比国际大厂要繁忙的多。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，同时也要深入整个解决方案。这里面的主要原因包括：一是国产芯片厂商对应用厂商技术开发的基础支持工作做得还不够理想，我们可以看到很多芯片厂商的datasheet等文档做得不够完善，导致文档不行人来补。二是国产芯片替代的同时带来的整体解决方案的更新，芯片厂商同时提供解决方案的支持，是降低应用厂商更新解决方案阻力的有效手段。国外模拟芯片大厂产品的供应短缺，一方面提高了产品供应的企业门槛，一方面延长了产品交期。小企业追求更低的供应门槛，更加稳定的供货周期，大企业追求更短的交货周期，产品缺货周期带来的供不应求或者国际大厂不愿顾及的长尾市场也给国内模拟芯片企业带来了生存空间。国内模拟芯片的创新主要分为集中在信号、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。原理性技术和供应链的创新国内有少数企业做得很不错，但整体水平相比国际厂商仍有很大的差距，国内做得有比较优势的主要还是集中在功能性的创新。这和我国的科学研发体系、产业思维、产业结构、技术积累都有很大的关系。目前功能性的创新的关键词主要还是集中在通过提高模拟芯片集成度（少量智能化）来进行芯片订制化，即有明确的需求，再订制产品的阶段。一个是伴随着国内数字芯片的快速发展和壮大，催生了国内的数字芯片厂商对模拟套片的需求。一个是系统厂商基于节约成本、更加简单的解决方案，更高的可靠性，难以复制的硬件系统等方面的考虑，也会有订制模拟芯片的直接需求。集成订制化的产业需求近两年发展较为迅速，主要原因包括：推力方面。前期订制化模拟芯片市场主要集中在国际厂商，但随着国内厂商对供应链安全和系统隐私对国外厂商信任度的下降，国内模拟工程师综合水平的逐步提高和服务支持的逐步完善和系统厂商自身成长的整体解决方案的能力的提高，催生了国内的订制化模拟芯片的国产芯片需求。拉力方面。一是国内终端系统厂商自身的发展，目前很多应用企业已经从前期对国外系统产品的简单模仿（很多时候直接会抄到芯片）转为自主研发创新的阶段，出货量逐渐放大，自我创新保护的意识逐步加强（防止国人抄袭自己的方案），整体解决方案的能力逐步提高，拉动了国产订制化芯片的直接需求。二是模拟芯片厂商技术能力的逐步提高，随着近些年国内模拟技术工程师团队的技术能力的提高，尤其是经国际大厂培养出的优秀的具有综合能力工程师，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）。目前国产芯片在产品的性能、可靠性、产品序列、自主工艺方面还有较大差距。目前有不少国内模拟芯片创业公司提供的基本性能参数在慢慢向国际大厂的产品靠拢，但是芯片的综合技术能力还是与国际厂商有较大差距，拿电源管理芯片举例，如国内电源管理芯片的宽压、精度、噪声、毛刺、功耗等方面与国际厂商的产品都还有差距。模拟芯片的种类繁多，各类芯片和不同的应用环境下的产品性能参数具有较大的差异，在判断国内模拟芯片参数的过程中需要通过对国际明星产品的综合对比，实际应用情况的比较进行综合性的判断。由于目前消费电子、小家电等低端市场被跑马圈地的比较严重，且在通信、工业、汽车电子市场对国产芯片日趋包容的态势下，不少芯片厂商对通信、工业等蓝海市场的关注度也在日益提高，对芯片可靠性的要求也伴随着有日益提高的趋势。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，但国内大都数创业公司的大量产品还是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。一是细分品种型，如电源或信号链中的某一类产品，电源有聚焦ACDC或DCDC，LDO相对百搭一些，信号链有聚焦放大器、滤波器等细分产品，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，团队规模不会太大，芯片批量销售后能较快产生正向的现金流。二是细分品类型，主要做电源或信号链中的多种产品，能够提供较为全面的电源或信号链综合解决方案，企业在该一类的某一细分赛道具有显著优势。三是综合性模拟超市，电源和信号链全面开花，一般是信号链企业做电源的配套或者企业达到一定规模将信号链和电源均作为主业运营。由于国内模拟芯片企业还处于发展的初期阶段，大都为细分品种或品类型的产品序列，能够将电源和信号链都做的很好的企业比较稀缺。
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：一是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。二是代工企业难以对模拟芯片订制化开发工艺。代工企业一般追求高容裕度的工艺平台，以通过广泛多样的代工订单来分摊成本支出，而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，因此代工企业为模拟芯片开发新工艺平台的难度极大。三是代工产能难以满足系列化的模拟芯片产品需求。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。综合上述国内模拟芯片企业和市场的特点，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、品质、产品序列、工艺资源几个方面。考虑一个模拟企业的投资价值，可以考虑以在长板的加强中找机会，在短板的完善中谋发展的思路作为着力点。企业的长板核心在于能让模拟芯片企业生存下来，逐步补充的短板让企业具备国际竞争的能力。另外，具备芯片创业经历、具备大企业管理经验、技术背景深厚且不执著接地气的创业者也是值得关注的投资对象，团队是one，one is all。数字芯片单一产品的市场空间大、变化快，因此较难作为估值的参考系。但是模拟芯片领域有不少赛道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。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。另外，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，中国出第一个吃螃蟹的企业是困难的，但是后续其他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。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。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多多少少的考验，这些不确定性也需要在估值中进行合理的体现。1995年初至2000年高峰，纳斯达克涨幅约6倍，其中每年有约200家科技公司IPO，泡沫破灭后指数下跌至78%，2002年前期上市的公司有一半消失，截至2019年底，1999年-2001年间上市的899家科技公司中，只有61家仍然存续，存续率仅6.8%。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。如果说去年模拟芯片的创业公司和投资人谈的最高频词汇是“国产替代”，那么今年的“IPO”的关键词有过之而无不及，不少营收规模千万级的芯片设计企业已经开始准备IPO，创业者、投资人、券商对IPO的热情和信心持续高涨。一是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。二是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。三是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。（二）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。
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