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國產模擬芯片迎來升維關鍵時刻

作者:羅靈姣 日期:2025-09-25 14:37:13 點擊數:

企業上半年財報顯示,2025年,模擬芯片正走出周期性低谷,加快復蘇步伐。面向人工智能、汽車電動化、通信技術演進、光伏技術升級等一系列新興場景,國內廠商正在從產品性能、工藝協同、設計方法學、封裝等多個維度開展創新,逐步向市場參與度不足的高端領域滲透。
走出V型低谷,新興動能顯現
模擬芯片全球市場規模在2022年達到近年來的高點之后,走出了一條“V型"曲線。WSTS(世界半導體貿易統計組織)歷年數據顯示,2023-2024年,模擬IC市場規模逐年下滑,但2024年的降幅較2023年收窄。2025年上半年,模擬IC市場規模溫和復蘇4%,預計全年同比增長3.3%,2026年預計增幅進一步增長至5.1%。01.jpg

人工智能被視為拉動模擬芯片需求回暖的新興動能。

在云端AI的部署中,AI服務器、AIDC(AI數據中心)等算力基礎設施,正面臨嚴峻的能耗挑戰,對電源管理芯片等模擬IC的用量和性能要求持續提升。納芯微在2025年中報中表示,AI服務器因其超高算力密度、并行處理架構與嚴苛能效要求,對模擬芯片產生了遠超傳統服務器的需求,例如高密度供電、高速數據采集與傳輸對電源管理芯片、信號鏈芯片需求較大。

端側AI同樣開辟了模擬IC的增量空間。艾為電子2025年中報顯示,智能手機、智能駕駛汽車、平板電腦等終端設備的智能化升級,需要更高效的電源管理芯片來支持高性能計算和長時間使用。此外,終端設備搭載的傳感器數量以及傳輸數據量持續增加,也需要通過模擬芯片進行處理和傳輸,對高性能、低功耗模擬芯片的需求也在增長。

汽車的電動化、智能化趨勢,在提升單車模擬IC用量的同時,催生了新的技術方向。傳統燃油車模擬芯片耗用量約160顆,而純電動車因BMS(電池管理)、OBC(車載充電)、DC-DC轉換、電機驅動等模塊需求,芯片耗用量可達到翻倍以上。

“以前汽車電源主要是DC-DC(直流-直流轉換器)、LED驅動等,現在出現了專門的BMS(電池管理系統)芯片,部分企業靠著快充技術實現突破。汽車的智能化還會帶來新的需求,比如車規級傳感器、車載網絡芯片等,以前汽車里很少有這類產品,現在已經成為標配。”納微技術創新中心負責人馬紹宇向《中國電子報》記者表示。

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在通信領域,除了5G技術演進拉動了基站和終端對模擬芯片的需求,光模塊也成為新的增長點。思瑞浦在2025年半年度業績說明會表示,隨著無線基站客戶需求逐步恢復,AFE等核心產品份額擴大,客戶拓展順利推進,2025年上半年光模塊收入同比接近翻倍。

此外,光伏技術升級、機器人加速產業化、醫療健康領域對傳感器產品的需求增長等新趨勢,都為模擬芯片注入動能,加速景氣復蘇態勢。

高端領域待突圍,產品矩陣與生態仍需完善

模擬芯片具有性能指標復雜,設計環節輔助工具少、經驗要求高、操作非標準、多學科復合、測試周期長等特點,技術門檻和人才要求極高。近年來國內模擬芯片廠商在產品性能、品質控制和客戶服務等方面持續提升,但在市場拓展、產品線、人才、生態等方面,仍與國際領軍企業存在差距。

首先是高端領域有待突圍。在工業、汽車及高端消費電子等領域,國內擬芯片企業的市場參與度仍需提升。根據Frost&Sullivan數據,2024年中國擬芯片CR10(行業前十名市場占有率)占比38.1%,其中海外廠商占比達33%:而在汽車模擬芯片這一細分領域,CR10占比則為86.1%,其中海外廠商占比達84.3%。

其次是產品矩陣不夠完備。艾為電子在2025年中報的經營風險部分提到,相較于公司現有1500余種芯片產品型號,同行業集成電路國際巨頭擁有上萬種芯片產品型號,涵蓋了下游大部分應用領域,“一旦國際巨頭企業采取強勢的市場競爭策略,將會對公司造成競爭壓力

模擬芯片技術要求高、“吃經驗”的特點,使產業對高端人才的需求更加迫切。德邦證券研報指出,高端模擬芯片的設計有很高的技術壁壘,任何一點小小的突破都需要付出很大的努力。以家電為例,要充分考慮高參數降額、全面應力控制、多重負載控制、多區域控制、復位等問題。而中國大陸芯片行業起步晚,人才儲備量不足,需要國內模擬芯片廠商進行大量研發投入。

此外,模擬IC企業和產業的生態建設仍待加強。業內專家指出,模擬受生態的影響沒有數字芯片大,但也造成了國內模擬芯片企業數量多、缺乏頭部企業,“小散”企業產品數量不足,難以在各自方案上產生協同。

圍繞新興場景核心維度,把握重點創新方向

在應用場景與市場空間的雙重驅動下,國內企業亟需把握切入新興場景的窗口期,根據最新技術需求調整研發方向,并在工藝開發、系統級封裝等方面與產業鏈上下游形成更加緊密的協作。馬紹宇向記者表示,模擬芯片的創新發展有圍繞應用場景、推動工藝演進、設計方法學革新三個重點方向。

關注新興應用場景,是把握模擬芯片技術趨勢并驅動技術創新的核心。馬紹宇為記者舉了一個例子,AI的爆發,帶動了服務器和數據中心領域的需求增長,而數據中心對電源的要求有兩個核心維度:一是功率密度,數據中心對體積要求高,需要在有限空間內實現更高功率;二是功率效率,以降低能耗成本。

“多年來,電源管理芯片一直在追求更高的功率密度和效率,比如以前1000瓦的電源需要很大體積,現在小型化程度大幅提升;碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體材料的應用,也是為了解決能量效率和密度的問題。”馬紹宇表示,“所以圍繞新興應用的功率器件革新、電路拓撲優化、封裝技術升級,會是重要趨勢。"

在工藝方面,BCD(雙極-CMOS-DMOS混合工藝)是當前模擬IC行業的主流工藝。在此基礎上,納芯微、恩瑞浦、艾為電子等模擬IC企業,正在推進OT(客戶自有工具)工藝,加強與代工企業的協同,更好地優化、定制芯片。思瑞浦在中報提到,加快推進含有自有工藝能力的12寸COT產線的建設,提升晶圓端產能自主和成本競爭力。艾為電子表示,COT工藝在報告期內取得突破性進展,大幅提升了產品核心工藝竟爭力。馬紹宇表示,目前擬工藝有三個主要趨勢。一是電壓更高,汽車領域的48伏系統、800伏高壓電池,都是為了實現“輕量化、高扭矩”的目標,驅動模擬工藝向更高電壓方向發展,這也是納芯微推進COT工藝的初衷之一。二是功率密度更高,芯片能處理的電流更大,這是納芯微開發定制化工藝的重要原因:三是芯片尺寸更小,除了BCD工藝,特色工藝的集成也是重要趨勢,比如集成霍爾元件、磁阻元件等,能提升芯片的集成度和性能。
在設計方法學方面,協同仿真能力將成為重要趨勢,能大幅提升前期驗證的充分性,降低研發成本,保證研發質量。“我們在工程仿真領域還在構建'從系統、封裝到芯片’的協同仿真能力,在設計早期就能評估EMI(電磁干擾)、可靠性、熱效率等關鍵指標,把問題解決在前期,減少后續迭代次數。雖然這一趨勢在模擬芯片領域不是特別顯性,但我認為這是未來的重要方向,如果在協同仿真等設計方法學上落后,可能會被同行彎道超車。"


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