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SoC芯片所处集成电路设计行业面临的机遇及挑战(附报告目录)
发布日期:2021-09-14 15:27:59

SoC芯片所处集成电路设计行业面临的机遇及挑战(附报告目录)

1、集成电路设计行业发展情况

(1)全球集成电路设计行业发展情况

集成电路设计处于整个产业链的起始端,负责芯片的研发、设计,对整个集成电路产业的发展有着“火车头”的带动作用。集成电路设计行业属于技术、人才密集型产业,技术含量高、产品更新迭代快,需要丰富的人员及技术支持。与全球集成电路行业发展趋势--致,全球集成电路设计行业近年间市场规模亦呈现整体上升趋势。根据IC Insights数据,全球集成电路设计行业市场规模由2010年的635亿美元上涨到2019年1,033亿美元,年均复合增长率5.56%。

(2)中国集成电路设计行业发展情况

A、销售规模

近年来,在我国集成电路市场的巨大需求带动下,尤其是移动智能终端以及物联网、汽车电子等新兴领域应用的需求拉动下,我国集成电路设计行业发展迅猛,市场规模呈高速增长态势。2020年我国集成电路设计行业销售规模达到3,778亿元,超过2010年销售规模的10倍,近十年年均复合增长率达26.4%。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2027年集成电路行业全景调研及投资前景预测报告

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资料来源:中国半导体行业协会、普华有策

B、中国集成电路设计企业区域分布

从区域分布来看,我国集成电路设计行业已形成长三角、珠三角、京津环渤海、中西部地区四大重点区域,其中长三角区域产业规模最大,2020 年达到1, ,599.7亿元,占比为39.5%;其次为珠三角区域,2020 年产业规模达到1,484.60亿元,占比为36.70%,仅次于长三角区域。头部企业中,2020 年,我国前十大集成电路设计企业长三角共有6家、珠三角共有3家、京津环渤海共有1家;我国销售额超过一亿元的集成电路设计企业长三角共有124家、珠三角共有64家、京津环渤海共有53家、中西部共有48家,区域集中效应明显。

C、中国集成电路设计行业产品应用分布

从产品应用分布来看,我国集成电路设计行业产品主要分布在通信、消费、计算机、多媒体等领域。其中通信领域芯片销售规模最大,2020 年销售规模达1,647.10亿元,占行业总销售额的43.12%; 消费领域芯片销售规模次之,2020年销售规模达1,063.90 亿元,占行业总销售额的27.86%。

2、 SoC芯片行业情况及未来发展趋势

SoC芯片即系统级芯片,是指将嵌入式中央处理器、数字信号处理器、音视频编解码器、电源电路管理系统、存储器、输入输出子系统等关键功能模块或组件进行集成的一种芯片。SoC芯片将多个模块或组件集成到一颗芯片中,集合了多颗单一芯片的不同功能,形成一个微小型系统以实现完整的系统功能。与单功能芯片相比,SoC芯片集成度高、功耗低、性能全面,是当前集成电路设计研发的主流方向,也是各类电子终端设备运算及控制的核心部件。

在智能终端设备中,SoC芯片是实现数据处理与传输、音视频编解码与输出、降噪处理等的关键部件,其系统设计难度高,电路结构复杂,涉及音视频、射频、CPU、软件等多个技术领域,是决定产品搭载功能多寡、实现性能强弱、最终价格高低的核心部件。近年来,物联网、人工智能等技术的逐步成熟和普及使终端产品在形态、功能、性能等方面都获得了质的飞跃,以TWS耳机为代表的划时代产品的出现更是彻底激发了终端应用市场,下游市场的飞速扩张为SoC芯片行业带来了空前的发展机遇和增长潜力。

3、集成电路设计行业技术水平及特点

集成电路设计需要综合考虑多个性能指标,实现产品的最优化设计。从整体来看,行业技术主要包括IP核和细分领域内的各种专门技术。

IP核是指形式为逻辑单元、数模混合单元等芯片设计中可重用的功能模块,具有可重用性、通用性、可移植性等特点。设计人员以IP核为基础进行设计,可以有效地缩短设计所需的周期,获得比传统的模块设计方法提高多倍的效率,赢得先机。此外,IP核还可以发挥最新工艺技术优势,减少开发风险。

具体到SoC芯片设计领域,SoC芯片是实现数据处理与传输、音视频编解码与输出、降噪处理等功能的关键部件,其系统设计难度高,电路结构复杂,涉及音视频、射频、CPU、软件等多个技术领域,是决定产品搭载功能多寡、实现性能强弱、最终价格高低的核心部件,因此,SoC芯片设计对研发人员的整体要求较高。此外,由于下游产品主要运用于消费电子市场,行业技术标准更新迭代速度较快,新技术、新功能、新需求的出现需要设计厂商保持快速的响应能力,特别是智能物联网技术、下一代蓝牙音频技术LE Audio等新兴技术的出台,极大的丰富了终端产品的功能范围及应用场景,也使 SoC芯片在性能、功耗、集成度等多方面有了更高的标准,对行业技术研发提出了更高的要求。

4、行业发展面临的机遇

(1)国家产业政策大力扶持,为行业发展营造良好环境

集成电路产业是信息技术产业的核心,是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。为加快推进我国集成电路产业发展,我国推出了包括《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》《国家创新驱动发展战略纲要》《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》《关于促进集成电路产业和软件产业高质量发展企业所得税政策的公告》等一系列产业、税收政策。国家陆续出台的产业政策,为我国集成电路行业营造了良好的发展环境,为集成电路行业持续发展提供了制度保障和发展动力。

(2)“自主可控”趋势显现,国产化芯片占有率将进一步提升

随着近年来市场需求拉动和政策支持,我国集成电路设计行业快速发展,整体技术水平提升显著,涌现出一批具有优秀研发实力的企业。但从整体来看,我国集成电路产业发展水平与先进国家(地区〉相比仍然存在较大差距,集成电路关键技术和产品仍依赖境外厂商。集成电路产业是消费电子等下游行业实现健康发展的决定性因素,在当前局势下,加快实现核心技术的“自主可控”已成为国内集成电路行业发展共识,预计未来国产化芯片的占有率将进一步提升。

(3)新兴技术孕育新兴下游需求,集成电路行业前景广阔

随着5G、物联网、人工智能、云技术等新兴技术的兴起,智能家居、智能可穿戴、智能蓝牙音频等众多下游新兴应用市场百花齐放,不断地为智能终端设备市场注入新的活力。在智能终端设备中,主控芯片是实现数据处理与传输、音视频编解码与输出、降噪处理等功能的关键部件,是决定终端产品搭载功能多寡、实现性能强弱、最终价格高低的核心因素。新兴应用需求的逐步涌现拉动了下游终端市场的快速增长,为上游集成电路行业创造了巨大的市场空间和发展前景。

(4)新一代蓝牙技术LEAudio推出,蓝牙设备行业迈入新的增长阶段

2020年1月,SIG在国际消费电子展2020展会上宣布了蓝牙5.2版本,同时发布的还有基于该版本的新一代蓝牙音频技术标准——LE Audio。该技术最大的亮点是打破了经典蓝牙点对点的传输模式,支持多重串流音频、广播音频技术,允许智能手机等单一音频源设备向单个或多个音视频接收设备间同步进行多重且独立的音频串流传输。除此之外,LE Audio还集成了一种高质量、低功耗的音频解码器——低复杂度通信编码(LC3),与经典蓝牙中实施的标准SBC编码器相比,LC3甚至能以更低的数据速率提供更高质量的音频流。

基于LE Audio强大的技术架构,蓝牙技术将使设备间实现稳定性更好,更低功耗,更长使用时间的多点短距通信,从而孕育出功能更为丰富、更具竞争力的应用产品。如在蓝牙助听设备应用中,LE Audio将为听障人士提供更多选择的、更容易获得的以及能够实现真正全球互通性的助听设备,从而加快蓝牙助听设备的采用。预计未来,LE Audio技术将为蓝牙设备及相关集成电路产业带来全新的应用市场以及持续性的增长空间机会。

5、行业发展面临的挑战

(1)行业基础相对薄弱,创新能力有待提升

从整体上看,我国集成电路设计行业获得了长足进步并保持快速增长,其技术水平和产业规模都有所提升。但是相比较欧美等发达国家,国内的集成电路设计行业基础仍较为薄弱。国内集成电路行业发展还不太成熟,产业环境有待进一步完善,集成电路设计行业整体技术和创新能力有待提升。

(2)集成电路设计高端人才相对匮乏

集成电路设计行业属于智力密集型行业,集成电路设计企业需要拥有大量跨专业、复合型的研发人才。我国集成电路行业起步较晚,集成电路设计人才,尤其是高端人才储备不足。若不能及时引进与培养一大批集成电路设计领域的高端技术人才,将有可能制约我国集成电路设计行业的进一步发展。

6、行业主要进入壁垒

(1)技术壁垒

集成电路设计行业属于技术密集型行业,涉及到计算机、通信、信息、控制等多学科、多专业的相互交叉、融合。具体到SoC芯片领域,SoC芯片内包含CPU、射频、基带、音频、软件等多个功能模块,横跨多个技术领域,是以IP核复用技术为基础,集软、硬件于一体,并追求产品系统最大包容的系统级产品。整体来看,SoC芯片设计技术复杂度高、实现难度较大,并需同时考虑功耗、功能性、性价比等各方面要素,需要整体素养较高的研发团队支撑。

同时,由于集成电路技术及产品更新速度较快,行业内企业需具备较强的持续创新能力,以不断满足多变的市场需求,新加入的企业难以在短时间内实现本质性的技术突破,从而对其形成壁垒。

(2)人才壁垒

集成电路设计行业产品功能可塑性强、应用较广,对从业人员有着较高的要求,需要拥有大量专业知识扎实、经验丰富的研发人才、管理人员和销售人员。相关从业人员不仅须具备相应的专业技能,还需要对芯片行业有着深入的理解,具备足够的开发、应用、管理、供应链协调、销售等方面的专业经验。行业内的高端人才一般集聚于头部企业,新加入的企业难以在短时间内组建专业的研发、管理、供应链、销售团队,从而对其形成壁垒。

(3)产业资源整合壁垒

集成电路设计行业企业大都采用Fabless模式,主要负责芯片的设计开发,不从事芯片的生产制造环节。一款芯片产品要取得市场的认可,除了芯片设计开发外,还需要晶圆制造、芯片封装测试等产业链其他环节的高度协同以及企业自身内部的良好运营管理,要求集成电路设计企业具有强大的产业链整合能力和行业经验。特别是在当前行业内上游产能紧张的大背景下,上游厂商对芯片设计公司能提供的服务有限,新加入的公司很难协调其所需要的产业资源,从而对其研发、生产等环节的正常开展带来较大的负面影响。因此,行业内存在较高的产业资源整合壁垒。

(4)市场壁垒

集成电路设计下游客户多为消费电子领域厂商,其终端客户对产品性能、价格等敏感度较高的特点会向其传导。为保证产品中芯片的质量稳定,下游客户对认可的集成电路设计公司会形成一定的忠诚度,通常在一定时期内会稳定使用该品牌芯片进行开发和生产,从而降低芯片质量风险。同时,为确保芯片产品实现销售,集成电路设计企业也需建立长期、稳定合作关系的客户群。取得客户的认可、与之保持良好的合作关系,并发挥良性的协同效应,是集成电路设计企业得以持续发展壮大的必要条件。一般而言,新进入行业的企业难以在短时间内获取强大而稳定的客户群体,从而对其形成壁垒。