為什么終端廠商大多數(shù)選擇自研數(shù)字芯片而不是模擬芯片？

近年來(lái)，部分終端廠商開始向上游芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域拓展采用自研或聯(lián)合研發(fā)的形式推出自有芯片產(chǎn)品，包括蘋果、小米、華為、OPPO等，互聯(lián)網(wǎng)公司如阿里巴巴、亞馬遜、百度等，新能源汽車品牌如特斯拉、比亞迪等。下游行業(yè)向芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域延伸的趨勢(shì)，使得下游客戶在降低了自身芯片采購(gòu)量的同時(shí)，還推出了競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品，給現(xiàn)存的芯片設(shè)計(jì)廠商帶來(lái)了一定的競(jìng)爭(zhēng)壓力，但從芯片的分類來(lái)看，自研的產(chǎn)品主要集中在數(shù)字芯片領(lǐng)域。

從公開報(bào)道來(lái)看，下游行業(yè)自研芯片的類型主要均為數(shù)字芯片，如手機(jī) SoC、影像處理芯片、云計(jì)算與AI芯片等。數(shù)字芯片一般具有尺寸大、單價(jià)高、更新快、型號(hào)較為單一的特點(diǎn)，以手機(jī)SoC為例，單顆芯片的典型價(jià)格在100美元左右，并且全行業(yè)內(nèi)同時(shí)期并存的主流手機(jī)SoC數(shù)量極少，如蘋果的A系列處理器、高通的驍龍系列處理器、華為的麒麟系列處理器等，因此單款芯片的銷量巨大。

而模擬芯片種類十分龐雜，僅德州儀器就擁有8萬(wàn)多個(gè)模擬芯片型號(hào)，單款芯片的出貨量較小。模擬芯片的產(chǎn)品特性使得下游終端廠商全面進(jìn)入模擬芯片領(lǐng)域的難度較大，主要原因包括:

(1)模擬電路設(shè)計(jì)需要在速度、功耗、增益、精度、電源電壓、噪聲、面積等多種因素間進(jìn)行斟酌，而數(shù)字電路設(shè)計(jì)需要在功耗、速度和面積三個(gè)因素之間進(jìn)行平衡。

數(shù)字芯片的設(shè)計(jì)大部分是通過(guò)使用硬件描述語(yǔ)言以基本邏輯門電路為單位在EDA軟件的協(xié)助下自動(dòng)綜合生成，對(duì)邏輯和算法的要求較高，能夠通過(guò)EDA工具等確保成品與設(shè)計(jì)目標(biāo)之間的一致性。

而模擬芯片的設(shè)計(jì)主要是通過(guò)模擬工程師手動(dòng)進(jìn)行晶體管級(jí)的電路設(shè)計(jì)和相應(yīng)的版圖設(shè)計(jì)與仿真，往往沒有絕對(duì)優(yōu)化路徑，因此對(duì)模擬工程師的經(jīng)驗(yàn)要求較高。數(shù)字芯片設(shè)計(jì)往往可以通過(guò)加大資金和人員的投入在一定程度上縮短研發(fā)時(shí)間，但模擬芯片設(shè)計(jì)過(guò)程中，研發(fā)人員的增加對(duì)于單款產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)度作用有限。

(2)電子設(shè)備對(duì)模擬芯片的品類需求極多但單款芯片的使用量較小，上述特點(diǎn)使得下游客戶難以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身所需全品類模擬芯片的研發(fā)，無(wú)法發(fā)揮自身規(guī)模優(yōu)勢(shì)，直接采購(gòu)所需模擬芯片通常是更加經(jīng)濟(jì)的選擇。

且單款模擬芯片在生產(chǎn)制造過(guò)程中所需要的運(yùn)營(yíng)管理成本與數(shù)字芯片相同，在此情形下，芯片售價(jià)與使用量的巨大差異使得下游客戶對(duì)模擬芯片的投入所產(chǎn)生的收益遠(yuǎn)低于數(shù)字芯片。

總之，下游行業(yè)向芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的延伸趨勢(shì)主要集中于數(shù)字芯片領(lǐng)域，模擬芯片的設(shè)計(jì)特性、繁雜的品類使得下游客戶延伸至模擬芯片領(lǐng)域的可能性較小。