近年來,部分終端廠商開始向上游芯片設計領域拓展采用自研或聯(lián)合研發(fā)的形式推出自有芯片產品,包括蘋果、小米、華為、OPPO等,互聯(lián)網(wǎng)公司如阿里巴巴、亞馬遜、百度等,新能源汽車品牌如特斯拉、比亞迪等。下游行業(yè)向芯片設計領域延伸的趨勢,使得下游客戶在降低了自身芯片采購量的同時,還推出了競爭產品,給現(xiàn)存的芯片設計廠商帶來了一定的競爭壓力,但從芯片的分類來看,自研的產品主要集中在數(shù)字芯片領域。
從公開報道來看,下游行業(yè)自研芯片的類型主要均為數(shù)字芯片,如手機 SoC、影像處理芯片、云計算與AI芯片等。數(shù)字芯片一般具有尺寸大、單價高、更新快、型號較為單一的特點,以手機SoC為例,單顆芯片的典型價格在100美元左右,并且全行業(yè)內同時期并存的主流手機SoC數(shù)量極少,如蘋果的A系列處理器、高通的驍龍系列處理器、華為的麒麟系列處理器等,因此單款芯片的銷量巨大。
而模擬芯片種類十分龐雜,僅德州儀器就擁有8萬多個模擬芯片型號,單款芯片的出貨量較小。模擬芯片的產品特性使得下游終端廠商全面進入模擬芯片領域的難度較大,主要原因包括:
(1)模擬電路設計需要在速度、功耗、增益、精度、電源電壓、噪聲、面積等多種因素間進行斟酌,而數(shù)字電路設計需要在功耗、速度和面積三個因素之間進行平衡。
數(shù)字芯片的設計大部分是通過使用硬件描述語言以基本邏輯門電路為單位在EDA軟件的協(xié)助下自動綜合生成,對邏輯和算法的要求較高,能夠通過EDA工具等確保成品與設計目標之間的一致性。
而模擬芯片的設計主要是通過模擬工程師手動進行晶體管級的電路設計和相應的版圖設計與仿真,往往沒有絕對優(yōu)化路徑,因此對模擬工程師的經(jīng)驗要求較高。數(shù)字芯片設計往往可以通過加大資金和人員的投入在一定程度上縮短研發(fā)時間,但模擬芯片設計過程中,研發(fā)人員的增加對于單款產品的研發(fā)進度作用有限。
(2)電子設備對模擬芯片的品類需求極多但單款芯片的使用量較小,上述特點使得下游客戶難以實現(xiàn)對自身所需全品類模擬芯片的研發(fā),無法發(fā)揮自身規(guī)模優(yōu)勢,直接采購所需模擬芯片通常是更加經(jīng)濟的選擇。
且單款模擬芯片在生產制造過程中所需要的運營管理成本與數(shù)字芯片相同,在此情形下,芯片售價與使用量的巨大差異使得下游客戶對模擬芯片的投入所產生的收益遠低于數(shù)字芯片。
總之,下游行業(yè)向芯片設計領域的延伸趨勢主要集中于數(shù)字芯片領域,模擬芯片的設計特性、繁雜的品類使得下游客戶延伸至模擬芯片領域的可能性較小。