最近許多高校陸續公布了自己的校線以及院線，許多報考微電子的同學在模擬電路和數字電路之間徘徊，不知該如何選擇。

飛姐邀請到了深受同學們喜歡的大寶哥，讓他結合自己的經驗，從國內外的技術角度向大家講一講模擬電路以及國內外的技術差距。

從模擬的角度看待集成電路國內外差距

2018年全球半導體產業的產值達到4700億美金，其中中國就進口了大概2/3。即使減去出口，貿易逆差也已經連續六年（進口半導體）超過2000億美金。

從這個數據可以看到，雖然近年來國家大力加強半導體的投入，中國芯片自給自足的美好愿望仍然任重而道遠。

通信設備領域方面，因為海思和紫光展銳兩個大公司的存在使得占有率超過10%之外，其它領域的自給率都非常的低，甚至接近0%。面對這樣一個個觸目驚心的數字，我們不禁要問 ——中國半導體行業與國外的差距到底在哪里？還有哪些方面受制于人？

下面就我比較了解的模擬電路行業，聊聊我自己的一些小小看法。

模擬電路是指用來對連續變化信號進行傳輸、變換、處理、放大和測量等工作的電路。

模擬電路的全球市場約為550億美金，和整個半導體行業一樣也是贏者通吃的領域，排名前10的大公司占了世界59%的市場份額。

相比于其他半導體行業，模擬電路對技術積累、人才素質和產品種類有著更高的要求，接下來就來看看大陸模擬半導體廠商在這三方面正在面對哪些制約和挑戰。

高端技術受制于人

以模擬電路金字塔頂端的明珠ADC（模擬信號到數字信號的轉換器）為例，全球市場長期被四家美國企業所占據 —— ADI、TI、MAXIM和MICROCHIP，并且占據的比例高達90%以上。

由于高速高精度ADC是未來400G光通信、5G基站、汽車無人駕駛等熱門應用領域的核心器件，其價格隨著技術含量的增加成指數級增長。僅占6%出貨量的高速數據轉換器（采樣率>1Msps）就創造了近50%的行業銷售額.

美國企業之所以能夠長期占據技術最高點，與其對高端技術的保護是分不開的。

首先是產品禁運，下圖顯示了美國企業對大陸ADC出口管制的現狀。無法在正規途徑獲得大批量的高性能ADC的產品，就無法系統地從現有產品中進行學習，自主研發的時間和成本大大增加。

美國企業對大陸ADC出口管制現狀

其次，高性能模擬電路公司都非常注重專利的保護，僅TI一家公司就擁有45000+專利。實現高性能模擬電路的本身就是在工藝極限上尋求突破，而最直接和高效的方法已經被別人的專利堵死，就進一步增大了我國高端模擬技術發展和突破的難度。

設計人才缺口巨大

模擬電路由于自動化驗證方式少，芯片debug困難，對工程師技術水平和經驗積累的要求非常高。

如果說一個資深數字工程師可以頂幾個應屆畢業生的有效工作量的話，那一個資深模擬工程師就可以頂幾十個應屆畢業生的有效工作量，并且還能將最終出錯的概率降到最低。而越是高性能的模擬電路，需要的綜合型高素質模擬人才就越多。

比如MAXIM的芯片產品定義專家 (product definer)，需要把客戶的要求轉化為具體的電路架構和參數。這種高級人才需要有幾十個不同類型芯片的開發經驗。

而ADI一個高性能ADC的研發團隊僅設計人員就會達到幾十甚至上百人，并且需要大量模擬與數字都有涉獵的混合信號設計人才進行模擬電路優化和數字矯正算法設計。

中國大陸由于起步晚，模擬行業從業人員數量和技術水平還遠遠不夠。目前國內90%的芯片設計公司是少于100人的，其中研發人員一般只有10%左右。由于缺少這樣大規模高素質的設計人才團隊，高性能的模擬產品很難被快速高效的開發出來，可靠性也很難保證。

產品軍團尚未形成

除了高性能模擬領域，即使在技術含量相對較低，市場更大的傳統的模擬電路領域，如運算放大器，常用電壓管理芯片和常用模擬前端芯片(AFE)，大陸模擬半導體廠商依然面臨了產品數量規模的限制。

模擬電路是一個碎片化、小而全的市場，產品種類較多。TI通過近10萬種不同產品完成100多億美金的營收。而且這些產品大量應用于工業和汽車領域，生命周期都很長，通常在5-10年。因此隨著工藝產線的折舊，利潤空間還在逐年放大。

此外，如此多的產品在系統應用上形成集團競爭優勢，任何系統中的模擬需求都可以通過一系列TI的產品來解決，節省了客戶系統開發的時間成本。

相比之下，國內模擬龍頭韋爾股份、圣邦股份和矽力杰的產品數量均只有1000種產品上下，因此即使在中低端產品上也只能單點突破，集團效應還遠未形成。

而由此帶來的另一個問題就是研發投入不足。雖然研發投入占營收與歐美大廠相差不大，但絕對值卻有數量級的區別，而研發投入少就導致了無法快速增加產品和涉獵高端領域。因此只能在中低端領域打價格戰，整體利潤率偏低，又再一次限制了研發投入，陷入惡性循環，也缺失了長期技術積累。

隨著應用市場的不斷升級，如汽車，工業，醫療都將成為未來模擬芯片的主要增長動力。雖然大陸模擬半導體產業面臨技術積累缺乏，設計人才短缺和產品種類偏少這三座大山，但我們擁有最大的應用市場，而模擬系統的設計開發與應用密切相關。

因此，通過和應用市場緊密結合或許可以幫助大陸模擬半導體公司提高研發能力。同時，效仿跨國公司進行并購整合也是快速提高大陸模擬芯片企業競爭力的一種方式。以韋爾股份為例，他們在過去的一年里推動去收購豪威股份、思比科和視信源，就是典型的代表。

期望與總結

羅馬不是一日建成的，高性能模擬電路是經過多次試錯和迭代之后才淬煉而成。

歐美大廠由于積累了大量經過驗證的IP，新產品開發的風險較小，周期也較短。而大陸模擬企業尚處于成長期，因此只有放棄短視思維，一步一個腳印地通過學習和并購完成技術積累，這才是大陸模擬半導體廠商崛起的必經之路。