铁流：高门槛 逆向无门 中美模拟芯片差距大

大参考

　　不知道是不是因为CPU、GPU等数字电路与老百姓接触更紧密，一谈起芯片大家总是联想到CPU、GPU。不过，相对于CPU等明星芯片，各种非常低调的模拟电路内资厂商与外商的差距更大，是真正的重灾区。

　　这一点从全球模拟芯片厂商排名就可以看出来。

　　2017年，全球模拟芯片的市场规模为545亿美元，其中排在前10名的模拟芯片厂商的销售额为323亿美元，占比高达59%。按照市场份额排名依次为：

　　美国德州仪器，市场份额高达18%，模拟芯片销售额为99亿美元。
　　美国ADI，市场份额为8%，模拟芯片销售额为43.4亿美元。
　　美国Skyworks，市场份额为7%，模拟芯片销售额约为38亿美元，华为、Oppo、vivo等国内手机厂商的射频高度依赖Skyworks。
　　德国英飞凌，市场份额为6%，模拟芯片销售额约为33亿美元。
　　意法半导体，市场份额为5%。
　　荷兰恩智浦，市场份额为4%。
　　美国美信，市场份额为4%。
　　美国安森美，市场份额为3%。
　　美国微芯科技，市场份额为2%。
　　日本瑞萨，市场份额为2%，模拟芯片销售额约为9亿美元。

　　从中可以看出，模拟芯片排名在前10位的厂商中，基本来自美国、欧洲、日本。相对于华为海思、紫光展锐国内ARM阵营在数字芯片上取得的成绩，内资厂商在模拟芯片上的表现显然逊色一筹。可以说，中国在模拟芯片上的进口依赖度比数字芯片还要高，在模拟芯片方面，中美之间的差距比数字芯片更大，比如射频和模拟前端是比CPU还糟糕的重灾区。

　　首先，模拟电路的门槛比数字电路高。由于数字里只有0和 1，你多个0.X，只要不会把0变成1，对下一级就都是不可见的。因而即便有一些瑕疵，最多也是功耗大点，总还是能用，因为只要是数字电路，不管你是0.1还是0.2都代表0，不管你3.3还是 3.0都代表1。而模拟电路则不行，里面比如一个运放，输入偏置都是毫伏和以下级别的。多的任何一点都会传递到下一级，而且会累加，所以只要前级有一点干扰，就会叠加，导致整体性能没法看。一旦漏电导致电压偏个几毫伏，性能指标都相差几个等级了。

　　其次，高校教学中重数字电路，轻模拟电路。由于模拟电路的门槛更高，高校在教育上，自然是捡门槛低一些的数字电路来教，原因就在于数字电路好入门，设计只要撸代码就行了，CPU都靠代码撸出来。而模拟电路就不行了，是一堆电路一堆参数，还要紧密结合制造材料和工艺。

　　再次，中国缺乏强力的IDM企业。目前，国内IC设计公司中，Fabless公司还是主角，像华为海思和紫光展锐都属于Fabless IC设计公司，两家公司都高度依赖台积电等Foungdry。而模拟芯片是需要设计和制造高度磨合的。以德州仪器来说，TI就有自己的工艺线，他家的模拟芯片设计师可以直接结合线来设计优化。作为对比，如果是Fabless模式，这样设计和制造磨合沟通的时间成本和资金成本都会偏高，而且设计和制造的磨合优化也会比较麻烦，整个研发周期就会慢很多。

　　最后，逆向工程难，研发成本高。网络上一直调侃，中国具有很强逆向工程能力。然而就模拟芯片而言，逆向工程的难度非常高，有业内人士甚至调侃：逆向无门。而且模拟芯片研发的资金成本和时间成本非常高，要花费大量的研发时间与资金。

　　就中美IC设计上的差距，我们在看到英特尔、AMD、英伟达等公司在CPU、GPU占据统治地位的同时，也应当注意到TI、ADI等模拟芯片巨头。