為何國(guó)內(nèi)模擬電子技術(shù)日漸冷落？

“模擬電路更像是一門藝術(shù)。”這是中國(guó)第一本半導(dǎo)體電路教材《晶體管電路》編寫者童詩(shī)白教授講給學(xué)生的。但是在國(guó)內(nèi)，這門“藝術(shù)”卻面臨“日漸冷落”的窘境。有專家提到，2012年中國(guó)IC設(shè)計(jì)業(yè)模擬電路研發(fā)企業(yè)從146家大幅減少到68家。雖然這一數(shù)字由于資料收集渠道的原因并不一定十分精確，但國(guó)內(nèi)模擬IC廠商的“歧路”也可見(jiàn)一斑。與這一數(shù)字形成強(qiáng)烈對(duì)比的是，全球模擬IC市場(chǎng)2013年?duì)I收預(yù)計(jì)將超500億美元，增長(zhǎng)率達(dá)到12.6%。此外，模擬IC還屬于高利潤(rùn)率的業(yè)務(wù)，美國(guó)凌力爾特公司據(jù)稱利潤(rùn)率已達(dá)70%。我們不禁要問(wèn)“國(guó)內(nèi)模擬IC業(yè)為何如此’受傷‘?”

回首向來(lái)蕭瑟處

模擬IC研發(fā)不僅僅需要資金、設(shè)備和工具，更需要的是能感悟模擬世界的大師。

雖然企業(yè)的浮沉受市場(chǎng)變化影響是再正常不過(guò)的，但是國(guó)內(nèi)模擬IC廠商何以甘心成為“過(guò)客”?國(guó)內(nèi)知名分銷商武漢力源信息技術(shù)有限公司副總經(jīng)理駱敏健分析認(rèn)為，模擬IC廠商數(shù)量變化有幾種原因：一是被國(guó)外半導(dǎo)體公司收購(gòu)了。二是由于經(jīng)營(yíng)不善而自生自滅了。三是由于市場(chǎng)需求發(fā)生變化，原有的產(chǎn)品線已不足以支撐公司運(yùn)營(yíng)，因而走上轉(zhuǎn)型之路。比如說(shuō)有些公司原先承擔(dān)了國(guó)家某個(gè)項(xiàng)目，由于其市場(chǎng)空間容量有限，也不能直面全球競(jìng)爭(zhēng)，等項(xiàng)目結(jié)束后企業(yè)就成為過(guò)眼煙云了。

相比某些國(guó)內(nèi)模擬IC廠商的“黯然離別”，TI、ADI、美信等國(guó)外模擬大廠卻是“意氣風(fēng)發(fā)”，甚至TI等廠商放棄了一部分?jǐn)?shù)字IC業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)而投向模擬IC領(lǐng)域，如傳感器等，這一進(jìn)一退之間，折射出國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體業(yè)的困境。

iSuppli高級(jí)分析師顧文軍表示，模擬IC主要是靠技術(shù)和工藝的結(jié)合，特別需要工藝的支撐，國(guó)內(nèi)模擬企業(yè)的瓶頸主要在于：一是其不像數(shù)字IC產(chǎn)品那樣，因?yàn)橛袠?biāo)準(zhǔn)Foundry的出現(xiàn)，大大降低了設(shè)計(jì)的門檻，而專業(yè)的模擬Foundry非常少，而模擬的工藝和技術(shù)大多數(shù)集中在IDM公司中，所以國(guó)內(nèi)模擬設(shè)計(jì)公司缺少代工廠的支持，缺少工藝等方面的支持。二是模擬IC不是標(biāo)準(zhǔn)工藝，設(shè)計(jì)門檻相對(duì)較高，對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求尤其是經(jīng)驗(yàn)方面的要求很高，而國(guó)內(nèi)人才欠缺，還需要積累。

在IC利潤(rùn)越來(lái)越低、IC設(shè)計(jì)制造工具更新越來(lái)越快的今天，模擬IC不僅保持著高利潤(rùn)率，而且其制造工藝有很長(zhǎng)的生命周期，目前8英寸晶圓已成為主流。半導(dǎo)體行業(yè)專家唐曉泉提到，多年保持毛利率水平在70%的模擬IC領(lǐng)先者凌力爾特使用的仍是6英寸晶圓，而且已用了10多年的6英寸晶圓線還要用10年以上。“凌力爾特的成功表明，模擬IC研發(fā)不僅僅需要資金、設(shè)備和工具，更需要的是能感悟模擬世界的大師。”唐曉泉強(qiáng)調(diào)說(shuō)。

為無(wú)為則無(wú)不治

國(guó)內(nèi)企業(yè)要想長(zhǎng)期發(fā)展，就需在全球市場(chǎng)中參與競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)閲?guó)外半導(dǎo)體廠商也在不斷本地化，依靠封閉原因形成的局部?jī)?yōu)勢(shì)不能長(zhǎng)久。

在國(guó)內(nèi)某些模擬IC廠商成了“過(guò)去時(shí)”的同時(shí)，另一些模擬廠商卻在上演“逆勢(shì)增長(zhǎng)”的劇情。它們的產(chǎn)品線做得比較全，實(shí)力也較強(qiáng)，產(chǎn)品也不再是中低端的代名詞，而是高頻、低功耗、高性能的可以替代國(guó)外半導(dǎo)體產(chǎn)品的“硬通貨”，這讓國(guó)外模擬廠商感受到了壓力。在這方面表現(xiàn)出眾的北京圣邦微電子有限公司FAE工程師呂揚(yáng)對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者提到，國(guó)內(nèi)模擬IC產(chǎn)品主要還集中在國(guó)外廠商已可開(kāi)發(fā)、但國(guó)內(nèi)還處于空白的產(chǎn)品，填補(bǔ)空白既是立足之道也是當(dāng)務(wù)之急，如圣邦微開(kāi)發(fā)的高精度運(yùn)放、低靜態(tài)電流運(yùn)放等產(chǎn)品對(duì)國(guó)外廠商造成了較大的沖擊。

正所謂“是故用無(wú)常道，事無(wú)軌度，動(dòng)靜屈伸，唯變所適。”規(guī)模達(dá)500多億美元的模擬IC市場(chǎng)仍迫切需要國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商奏出自己的“音符”，市場(chǎng)仍在不斷變化，其實(shí)還大有作為。

“未來(lái)國(guó)內(nèi)模擬廠商在選擇路線時(shí)一是要選擇避開(kāi)與國(guó)外廠商正面競(jìng)爭(zhēng)、針對(duì)國(guó)內(nèi)本土需求的產(chǎn)品，如復(fù)旦微電子開(kāi)發(fā)的電表芯片即是一例。但問(wèn)題是，這種產(chǎn)品面向相對(duì)較窄的市場(chǎng)，只能當(dāng)作權(quán)宜之計(jì)解決一時(shí)的生存問(wèn)題。要想長(zhǎng)期發(fā)展，還需要直接在全球市場(chǎng)中參與競(jìng)爭(zhēng)，因國(guó)外半導(dǎo)體廠商也在不斷本地化，依靠封閉原因造成的局部?jī)?yōu)勢(shì)不能長(zhǎng)久。二是國(guó)內(nèi)IC企業(yè)除注重研發(fā)和生產(chǎn)外，也要注重銷售。”國(guó)內(nèi)知名分銷商武漢力源信息技術(shù)有限公司副總經(jīng)理駱敏健表示，“我們與國(guó)外半導(dǎo)體廠商合作時(shí)，它的分銷體系很成熟。而國(guó)內(nèi)IC廠商渠道建設(shè)非常薄弱，沒(méi)有完善的代理制度，給代理商、分銷商的價(jià)格都是亂的，就靠自己跑大客戶。而大客戶一般都會(huì)有自己固有的渠道，如果想打入其供應(yīng)鏈，體系不健全會(huì)產(chǎn)生很大的制約，光靠自己來(lái)?yè)屨嫉氖袌?chǎng)份額肯定是很少的。”

在新材料新工藝方面，我們?nèi)砸逍训卣J(rèn)識(shí)到“追隨”仍是主旋律。呂揚(yáng)提到，目前模擬IC基于硅的COMS工藝還處在不斷完善、不斷改進(jìn)的階段，碳化硅、氮化鎵等新材料可能在整流或功放領(lǐng)域有前景，但國(guó)內(nèi)模擬IC企業(yè)還應(yīng)著重掌握CMOS工藝。“相比國(guó)外模擬廠商的IDM模式，國(guó)內(nèi)模擬廠商需要達(dá)到一定的規(guī)模才能考慮，目前與這一目標(biāo)還相對(duì)較為遙遠(yuǎn)。”呂揚(yáng)不無(wú)遺憾地提到，“這也迫切需要國(guó)家政策的扶持。”

而今邁步整合越

模擬行業(yè)從過(guò)去“關(guān)注單個(gè)功能模塊的性能提升”轉(zhuǎn)為現(xiàn)在“注重模擬整合的方案”，因此僅僅局限于設(shè)計(jì)比單功能器件性能略優(yōu)的產(chǎn)品是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

“世界本來(lái)是模擬的，但通過(guò)幾十年的數(shù)字化，結(jié)果能數(shù)字化的就數(shù)字化了，剩下的自然是更難做了，需要幾十年的功底。”唐曉泉的話也從側(cè)面說(shuō)明模擬IC設(shè)計(jì)的難度。

如今不再是模擬IC“單打獨(dú)斗”就能勝出的時(shí)代，整合方案時(shí)代已然到來(lái)。美信市場(chǎng)副總裁Todd Whitaker就表示，模擬行業(yè)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力源自設(shè)計(jì)人員對(duì)縮小尺寸、降低功耗、減少元件數(shù)量的追求，并且由過(guò)去關(guān)注單個(gè)功能模塊的性能提升到現(xiàn)在注重模擬整合的方案。“這對(duì)模擬行業(yè)來(lái)說(shuō)是重大轉(zhuǎn)變，模擬廠商必須對(duì)所應(yīng)用的系統(tǒng)有更好的理解，如放大器領(lǐng)域的專家與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的專家需要共同協(xié)作，設(shè)計(jì)能夠解決系統(tǒng)級(jí)問(wèn)題的產(chǎn)品，從而才能創(chuàng)造出更富競(jìng)爭(zhēng)力的模擬方案，僅僅局限于設(shè)計(jì)比單功能器件性能略優(yōu)的產(chǎn)品是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。”Todd Whitaker進(jìn)一步指出。

整合考驗(yàn)的更是全方位的實(shí)力，國(guó)內(nèi)模擬廠商需要未雨綢繆，當(dāng)然也不能單純?yōu)檎隙?，仍需要找?zhǔn)著力點(diǎn)。“即使整合某些器件可占據(jù)更多市場(chǎng)、可擴(kuò)大利潤(rùn)，但也仍有風(fēng)險(xiǎn)。如果剛整合成，對(duì)手就降價(jià)，對(duì)手以靜制動(dòng)，這樣會(huì)很被動(dòng)，所以一定要結(jié)合市場(chǎng)需求和自身的實(shí)力來(lái)考量。”呂揚(yáng)表示。