中外模擬電路的差距比數字電路差距更大

模擬信號是連續變化的電信號，模擬電路則是用來模擬信號進行傳輸、變換、處理、放大、測量和顯示等工作的電路。相對於數字電路只有0和1，模擬電路則複雜的多。

不知道是不是因為CPU、GPU等數字電路與老百姓接觸更緊密，一談起晶元大家總是聯想到

CPU、GPU。不過，相對於CPU等明星晶元，各種非常低調的模擬電路內資廠商與外商的差距更大，是真正的重災區。

這一點從全球模擬晶元廠商排名就可以看出來。

2017年，全球模擬晶元的市場規模為545億美元，其中排在前10名的模擬晶元廠商的銷售額為323億美元，佔比高達59%。按照市場份額排名依次為：

美國德州儀器，市場份額高達18%，模擬晶元銷售額為99億美元。

美國ADI，市場份額為8%，模擬晶元銷售額為43.4億美元。

美國Skyworks，市場份額為7%，模擬晶元銷售額約為38億美元，華為、Oppo、vivo等國內手機廠商的射頻高度依賴Skyworks。

德國英飛凌，市場份額為6%，模擬晶元銷售額約為33億美元。

意法半導體，市場份額為5%。

荷蘭恩智浦，市場份額為4%。

美國美信，市場份額為4%。

美國安森美，市場份額為3%。

美國微芯科技，市場份額為2%。

日本瑞薩，市場份額為2%，模擬晶元銷售額約為9億美元。

從中可以看出，模擬晶元排名在前10位的廠商中，基本來自美國、歐洲、日本。相對於華為海思、紫光展銳國內ARM陣營在數字晶元上取得的成績，內資廠商在模擬晶元上的表現顯然遜色一籌。可以說，中國在模擬晶元上的進口依賴度比數字晶元還要高，在模擬晶元方面，中美之間的差距比數字晶元更大，比如射頻和模擬前端是比CPU還糟糕的重災區。

首先，模擬電路的門檻比數字電路高。由於數字里只有0和 1，你多個0.X，只要不會把0變成1，對下一級就都是不可見的。因而即便有一些瑕疵，最多也是功耗大點，總還是能用，因為只要是數字電路，不管你是0.1還是0.2都代表0，不管你3.3還是 3.0都代表1。而模擬電路則不行，裡面比如一個運放，輸入偏置都是毫伏和以下級別的。多的任何一點都會傳遞到下一級，而且會累加，所以只要前級有一點干擾，就會疊加，導致整體性能沒法看。一旦漏電導致電壓偏個幾毫伏，性能指標都相差幾個等級了。

其次，高校教學中重數字電路，輕模擬電路。由於模擬電路的門檻更高，高校在教育上，自然是撿門檻低一些的數字電路來教，原因就在於數字電路好入門，設計只要擼代碼就行了，CPU都靠代碼擼出來。而模擬電路就不行了，是一堆電路一堆參數，還要緊密結合製造材料和工藝。

再次，中國缺乏強力的IDM企業。目前，國內IC設計公司中，Fabless公司還是主角，像華為海思和紫光展銳都屬於Fabless IC設計公司，兩家公司都高度依賴台積電等Foungdry。而模擬晶元是需要設計和製造高度磨合的。以德州儀器來說，TI就有自己的工藝線，他家的模擬晶元設計師可以直接結合線來設計優化。作為對比，如果是Fabless模式，這樣設計和製造磨合溝通的時間成本和資金成本都會偏高，而且設計和製造的磨合優化也會比較麻煩，整個研發周期就會慢很多。

最後，逆向工程難，研發成本高。網路上一直調侃，中國具有很強逆向工程能力。然而就模擬晶元而言，逆向工程的難度非常高，有業內人士甚至調侃：逆向無門。而且模擬晶元研發的資金成本和時間成本非常高，要花費大量的研發時間與資金。

就中美IC設計上的差距，我們在看到英特爾、AMD、英偉達等公司在CPU、GPU佔據統治地位的同時，也應當注意到TI、ADI等模擬晶元巨頭。

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