信号链替代空间广阔，再问谁能成为“中国的TI”？

PART 01

信号链芯片和电源管理芯片是模拟芯片的两大类产品。信号链芯片是指拥有对模拟信号、数字信号进行收发、转换、放大、过滤等处理能力的集成电路。

信号链是连接真实世界和数字世界的桥梁。一个完整信号链的工作原理为：从传感器探测到真实世界实际信号，如电磁波、声音、图像、温度、光信号等并将这些自然信号转化成模拟的电信号，通过放大器进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过MCU或CPU或DSP等处理后，再经由DAC还原为模拟信号。可以说，信号链是电子设备实现感知和控制的基础，是电子产品智能化、智慧化的基础【1】。

信号链芯片的产品种类众多，从产品大类的角度出发，信号链芯片又可以进一步分为以放大器和比较器为代表的线性产品、以ADC和DAC为代表的信号转换器产品以及各类接口产品。

此外，泛信号链芯片还包括射频、微波和传感器等。由于泛信号链种类在《2023年硬核芯产业专题报告》中另有专题描述，在此不再赘述。

图：信号链产品分类

资料来源：观研报告网、头豹研究院

作为模拟芯片领域重要细分品类之一，信号链芯片的应用场景非常宽泛，产品主要应用于温度、湿度、速度、噪声、振动、应力、压差、超声波、电阻、电流、电压、电量、功率、电磁辐射、光电、毫米波、激光雷达等各种物理参数的测量，以及人体体温、血压、血糖、血脂、心跳、心率等各种参数测量场景。

从终端产品形态来看，信号链芯片广泛应用于包括通信设备、消费电子、工业控制、汽车电子、医疗电子、物联网等领域。

2022年，全球模拟芯片市场规模达到890亿美元，同比增长20.1%。预计2023年全球模拟芯片市场规模预计将达948亿美元【2】。另据IC Insights数据，全球信号链芯片的市场规模将从88.02亿美元增长至113.75亿美元，年复合增长率约5.3%。其中，信号转换器是当中占比最高、增速最快的品类，2020-2025年预计将从33.88亿美元增长至47.89亿美元，CAGR高达7.2%。

信号链芯片棣属模拟芯片，其竞争格局大体类同模拟芯片。2021年全球模拟厂商排名中，占比前十的企业均为海外公司，CR10为68%【3】。可见在模拟芯片行业中，海外公司市场占比较高。

从前十厂家的市占率来看，全球模拟芯片行业相对其它芯片产品来说，前十厂家的市占分布相对较为平均，市占率超过10%的仅德州仪器和亚德诺两家，其余8家市占在1.5~8%之间，这与模拟芯片市场活跃企业较多，细分种类丰富有关。

图2：2021年全球模拟厂商TOP10

数据来源：IC Insights

具体到信号链市场竞争，全球线性产品市场由亚德诺和德州仪器两家欧美企业占主导地位，中国企业布局相对较少，思瑞浦表现较突出；全球信号转换器市场由亚德诺和德州仪器两家美企业占主导地位，国内芯片企业市场份额少；数字隔离类芯片领域国内厂商纳芯微表现较突出，据Markets and Markets 的数据，其数字隔离类芯片2020年全球市场占有率为5.12%。

整体来看，与海外模拟芯片巨头相比，国内企业在信号链领域的占比偏低，至2021年，我国模拟芯片自给率仅为12%【4】，当前仍有广阔的国产替代空间。

这与国内模拟芯片起步较晚，技术积累不足，资金积累不充分，缺乏资深人才等因素相关。据芯师爷统计，海外模拟芯片大厂最早成立于1930年，至今已有上百年历史，而国内活跃在信号链品类的企业大多成立于2010年前后，中间技术积累时间差距极大。

资料来源：企业公开信息

但近年来，随着技术、资金、客户自研的积累以及政策支持，部分国内模拟在芯片设计领域取得一定的突破。

随着全球市场总量的增长，及国内市场需求在“安全、自主、可控”理念下的持续驱动，国内模拟芯片企业在信号链领域迎来新的发展机遇。且信号链芯片下游应用多，国内企业可以在不同的细分领域中寻求突破。

PART 02

在信号链发展趋势方面，由于国内企业不管是在技术还是在市场占有率上整体上与海外巨头差距还比较大，仅部分产品性能指标可与国外巨头直接竞争。因而客观上看，目前国内企业整体上处于追赶海外巨头的状态，具体追赶项表现为技术、人才、产品、规模等四个方面。

国内信号链芯片设计企业大多经过十余年的研发投入和技术积累，在信号链芯片设计上积累了相对丰富的技术。近年来，国内企业有意坚持自主创新的研发策略，增强知识产权布局。

芯片设计行业是典型的技术密集型行业，在电路设计、软件开发等方面对创新型人才的数量和专业水平均有很高要求。我国由于行业发展时间较短、技术水平较低，且模拟芯片人才培养周期较长，高端技术人才仍然十分匮乏。

由此，为进一步提升企业研发实力，拓展国内信号链产品线，筑建产品技术护城河，国内企业正积极引进人才。

此外，在上下游产业链合作上，经过多年的产品生产，国内企业与供应商保持了稳定和持续的合作，保障了产品技术的协同发展。

国内信号链芯企起步较晚，产品正逐步从低端消费领域向要求较高的工业、通讯和汽车电子行业应用延伸。

由于在低端消费电子领域国内参与者众多，产品同质化严重，特别是今年以来半导体产业景气度下降，低端市场的利润空间明显减小。信号链芯片企业正通过积极布局中高端产品应用以及丰富产品矩阵，以寻求更大的市场和利润空间。

在过去几年中，受益于全球芯片短缺和国产替代的市场趋势，国内信号链芯片也迎来了更多中高阶应用的客户的导入意愿。

供需双方匹配度良好，国内信号链企业技术升级已成潮流。

纵观海外模拟芯片甚至是半导体领域的龙头企业，无一不是通过“内生增长+外延并购”的方式来增强企业的技术实力和市场规模。在以上三种措施增强企业的内生增长实力的同时，国内企业也有意通过并购来加强企业规模化发展。

但就当前产业形势而言，国内企业要收购海外标的难以实现，因此更多的国内企业选择将并购标的聚焦在国内。2022年，曾有投资机构预测，中国半导体产业将涌现收购整合风潮，但从近两年的收购案件来看，国内的模拟芯片企业收购案件仍是在小范围发生，收购标的量级也比较小，这或与国内的半导体公司IPO热潮有关。在被收购和上市之间，大多企业还是更愿意继续拼一把上市的机会。

2023年，受全球经济不景气，半导体投资情绪下降和符合上市要求企业减少等因素影响，半导体上市热潮有所下降。未来国内模拟芯片企业有望通过加强并购，强强联合增强企业的技术能力和丰富其产品矩阵。

PART 03

芯海科技(深圳)股份有限公司成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。

CS32A01x

CS32A01x是一款集成SmartAnalog模块、高精度24位Σ-Δ模数转换器(ADC)、32位ARM® Cortex®-M0内核的高性能模拟SoC。SmartAnalog模块包含了可编程电流源激励、多模式可编程电压源、 通断检测等。

CS32A01x集成的高性能低噪声Σ-ΔADC数据转换速率最高可达8KSPS（仅SINC2和SINC3滤波器支持），低噪声可编程增益放大器(PGA)的增益范围为1~128，配合多路复用器，最多支持四路差分输入或者八路单端输入，非常适合微小信号的检测，可广泛应用于工业自动化与过程控制、精密检测设备、智能变送器、医疗设备等领域。

荣湃半导体(上海)有限公司成立于2017年，专注于高性能、高品质模拟芯片的设计与研发，致力于成为全球技术领先的高性能模拟集成电路产品供应商。公司产品包括数字隔离器、驱动（Si/SiC MOSFET、IGBT）、接口（CAN、RS485、I2C）、采样（放大器、ADC）等系列产品，广泛应用于电动汽车、工业控制、数字电源、智能电器等领域，产品性能和品质对标世界一流模拟集成电路厂商同类产品，部分关键性能指标有所超越。凭借独创的电容智能分压技术（iDivider技术），斩获多项隔离领域发明专利，实现了国产隔离芯片的突破。

Pai8233系列隔离驱动产品

Pai8233系列产品，将数字隔离器和驱动器合二为一，满足各种应用场景对隔离驱动技术的性能要求。其驱动能力拥有大于4A的源电流和大于8A的漏电流能力，可满足交流5kVrms 1分钟耐压要求，同时可通过8kV的脉冲电压测试，采用具有自主知识产权的iDivider智能分压技术，实测的传播延时小于20纳秒，输出波形脉宽失真可低于1纳秒，CMTI最高可达300kV/us，使其能在强干扰的工作环境中可靠的运行，满足新一代SiC应用的需求。

杭州晶华微电子股份有限公司成立于2005年，专注于高性能模拟及数模混合集成电路的研发与销售，以高性能、高集成度、高可靠性的集成电路创新设计能力和先进的品质保证体系，为用户提供一站式集成电路设计及产品化应用方案。公司拥有集成了高精度AFE和MCU的数模混合SoC技术、高性能模拟信号链设计能力、工控和仪表专用解决方案等多项核心技术，并已获得多项专利/软著所有权。公司主要产品包括医疗健康SoC芯片、工业控制及仪表芯片、智能感知SoC芯片、模拟信号链、BMS AFE等，其广泛应用于医疗健康、工业控制和自动化、仪器仪表等众多领域。

SD25F201

SD25F201是新一代高度集成的用于阻式或电压型传感器信号调理和变送输出芯片，内部集成双24位ADC、PGIA、双路恒流源和恒压源、低温漂基准、16位DAC并支持4-20mA电流或比例/绝对电压输出、JFET控制器等模拟输入输出电路以及丰富的数字接口（包括SP、UART、IC、OW和GPI0输出端口等内部集成32位可编程MCU），支持客户定制算法/软件等开发,非常适合工业现场仪表应用。SD25F201凭借其超高集成度，仅需少量的外部元器件即可实现压力、温度、液位等变送器方案开发。

北京智芯微电子科技有限公司成立于2010年，不断提升以智能芯片为核心的整体解决方案提供能力，形成了“安全、主控、通信、传感、射频识别、存储、人工智能、模拟”八大类270余款芯片产品，业务范围覆盖能源电力、轨道交通、汽车电子、石油石化等领域。

SCCK13011

SCCK13011芯片是智芯公司自主研发的低速隔离RS485芯片产品，采用了完全自主知识产权的体系架构。本产品采用数字隔离器与RS-485接口完全集成的设计方案，并从温度、电压、电流、开路或者短路保护、驱动器端口保护、热拔插、带隙基准等方面提供相应的可靠性设计方案，以保证数据传输的准确性和可靠性，产品具有智能极性判断和校准、高性能ESD防护、高速率无差错通讯（500Kbps~2Mbps）、具备完善的过温、限流、过压保护等性能优势，是保障电力通讯、智能仪表等正常运行的重要器件。

江苏谷泰微电子有限公司致力于模拟芯片及信号链芯片领域的产品设计与销售，尤其在高采样率、高精度、多通道模数混合信号芯片方向具有一定的技术积累与优势。公司所有产品皆为自主研发，拥有百分百知识产权。目前，公司已建立了一支具备自主创新能力、专业高效、高素质高学历的研发团队，并与南开大学共建“联合实验室”。

GAP328X

GAP328X是一款高精度、宽带宽、轨对轨输入输出的放大器，放大器采用了auto zero架构，消除了输入电压漂移，实现了近20MHz的带宽，性价比远高于同类产品。GAP328X低频开环增益可达130dB，无论闭环增益如何变化，都能保持稳定的频率响应。此外，放大器的输入噪声电压只有35nV/√Hz，输入噪声电流只有1.5fA/√Hz，保证了信号的清晰度和精度。

GAP328X良好的性能表现，使其能广泛应用于：温度传感器、压力传感器、称重传感器、应变计放大器等需要高精度的领域；医疗/工业仪器、主动滤波等需要宽带宽的领域；以及电池供电仪器、功率转换器/逆变器等需要轨对轨输入输出的领域。

深圳市春盛海科技有限公司成立于2008年，经营进口芯片分销、代理业务。通过10年布局，聚集人才，于18年转型做芯片自研，以国产芯片替代进口，目标客户定位于消费类市场，包括电脑或手机领域；研发目标集中于目前十大芯片企业在做但仍未国产化的芯片。从2018年至今，已经落地了33款国产化程度为0的芯片，包括USB DSP主控/USB ISP DSP主控/KVM SWITCH主控/HDMI SWITCH/USB3.1 TYPE-C SWITCH等。芯片产品已经过市场验证并展现了一定的市场竞争力。

IC9642

IC9642是对标Ti642的PIN TO PIN芯片，性能达到了8Gbps，可以1分2或者2切1，支持输出4K 60hz、HDMI2.0/DP1.4等信号。IC9642是一款QFN42L-3.5*9规格的芯片，用于替代Ti642，属于国产0的突破，广泛用于消费类电子产品，如播放器、电视等领域。

无锡中微爱芯电子有限公司成立于2004年，是一家以集成电路设计、测试、应用、方案、销售和服务为主的高新技术企业，属国家规划布局内的重点集成电路设计企业。公司团队拥有丰富专业知识和经验，具备完善的IC设计系统以及CMOS、BICMOS、BIPOLAR设计能力。产品已形成MCU、LCD显示、LED显示、通用逻辑、驱动、运放、电源、音响、遥控器、通信、配套等系列几百个品类，覆盖消费电子、网通产品、工业设备、新能源等多个领域。公司高度重视产品质量，建立了完善的质量管理体系以及EHS环境与职业健康安全体系，赢得了广泛的市场认同和客户赞誉。

AiP5532

AiP5532是一款低噪声、高增益、高摆率、高输出驱动的双通道运算放大器，它既可单电源供电也可双电源供电。芯片采用SOP8封装形式，等效输入噪声为5nV/√Hz (典型值)、单位增益带宽为7MHz (典型值)、压摆率为6.5V/us（典型值）、输出驱动为600Ω 10Vrms，产品关键技术参数达到行业主流水平。除音频处理、信号放大、滤波系统外，该芯片也可应用在仪器仪表、工业控制等领域。

AiPGTL2014

AiPGTL2014是一款四路GTL-LVTTL电平双向转换电路，采用TSSOP14封装形式。LVTTL端为典型的CMOS输入输出结构；GTL端参数则允许自由配置：电平输入门限由外部提供，输出为开漏输出，高电平由外部上拉电阻提供，可以满足多种GTL电平需求。该产品主要应用于服务器、基站、交换机等场合。

上海先积集成电路有限公司成立于2016年，是一家专注于传感信号调理和功率电流感测应用的高端精密模拟芯片公司。公司为汽车电子、新能源、智能家居、IoT物联网、工业控制和智能工厂等市场提供创新产品和更优化的解决方案。先积凭借在性能、尺寸和功耗等方面的显著优势，获得了更多客户的认可。目前，先积已将产品线扩展到线性电源、复用器、接口电路、数据转换器等更广泛的模拟芯片，开发集成度更高的传感器模拟前端芯片和涵盖更多高性能模拟IP的系统级专用芯片。

LTD2284

LTD2284是一款32位的超高精度的Δ-Σ型ADC。输入端采用MUX+PGA配置，可兼容两路差分或三路单端信号，4阶Δ-Σ调制器配合数字滤波器使信噪比达到130dB，最大采样率达到4kSPS，可配置高性能/低功耗模式，带失调/增益自校准，灵活适配客户应用场景。设计考虑国产化需求，实现pin-to-pin完全替代，是客户软/硬件变动最小化。高信噪比，4阶Δ-Σ调制，功能灵活配置，pin-to-pin完全替代，32位超高精度ADC。该产品可应用于地震波监测、石油勘探、精密科学仪器等领域。

LTA604x

LTA604x系列产品具有高压摆率、高输出电流，已达到国内市场领先水平。LTA6042是一款2通道，140M带宽，107V/us高压摆率，90mA高输出电流的高速运放，广泛应用在高速信号调理，采样等应用领域。国内第一款支持12.6V供电的高速运放，输出电流高达90mA。客户服务:医疗客户，激光器客户，提供样品和参考设计。该产品可应用于CT探测器，激光器，精密仪器，高速采集设备，有源滤波器，射频PA等领域。

上海芯炽科技集团有限公司2019年8月成立，致力于为客户提供国产高性能、高品质模拟集成电路产品。核心业务聚焦在高端模拟集成电路研发和应用，其产品广泛用于智能汽车、新能源、通信、工业控制、医疗器械、精密仪器以及各类高端消费电子等领域。公司产品种类齐全，产品线涵盖各类模数转换器（ADC）、数模转换器（DAC）、运算放大器、高速接口电路等，有消费、工业、车规和宇航等不同产品等级。此外，公司还可为客户提供定制化设计服务，以满足特殊技术和产品需求。芯炽集团已量产近百款模拟芯片产品，并不断推出新产品，持续丰富各条产品线。

SC2161

SC2161是一款10 位至 16位分辨率旋变数字转换器，其集成片上可编程正弦波振荡器，为旋变器提供正弦波激励。转换器的正弦和余弦输入端允许输入3.15 Vp−p ± 27%、频率为 2 kHz至20 kHz范围内的信号。Type II 伺服环路用于跟踪输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度和速度所对应的数字量。最大跟踪速率为3125 rps。该产品广泛应用于电动助力转向、汽车运动检测与控制、直流和交流伺服电机控制等领域。

SC7516

SC7516是一款低噪声全差分运算放大器，输入噪声低、-3dB带宽为315MHz，可提供差分信号，谐波失真在现有差分放大器中较低。SC7516利用内部的共模反馈和外部增益反馈，可以提供比较好的增益和相位匹配。SC7516的差分输出使得差分ADC的输入更平衡，使ADC性能达到最高，且无需使用辅助器件去驱动高性能ADC，并保留低频和直流信息。SC7516具有良好的失真性能，可以在较高频率条件下驱动10位至16位转换器。高带宽和IP3特性使它适合用作中频及基带信号链中的增益模块，出色的失调和动态性能则使该器件非常适合各种信号处理与数据采集应用。该产品现已被广泛运用于ADC驱动器、差分缓冲器、中频和基带增益模块等场景。

聚洵半导体科技（上海）有限公司于2016年成立，是一家全球化的芯片设计高科技企业，专注高性能、高品质模拟及混合信号产品的研发设计和销售管理。公司目前拥有低噪声运放、零漂移运放、高速运放、低电压运放、纳安级运放、比较器、模拟开关、电压基准等产品线，产品广泛应用于通讯网络、工业控制、仪器仪表、液晶显示、汽车电子、可穿戴设备、物联网等众多领域。

GS8722Q1

聚洵GS8722Q1是一款具有高增益带宽积，高压摆率，高精度，低功耗，低噪声车规级运算放大器，其主要的特点是典型输入偏置电压都在100uV以内，保证最大输入失调电压不大于1mV，具有集高精度、高可靠性等特点！本芯片的创新之处在于使用了特殊的修调技术，封装后对芯片进行修调，可以避免封装引入的精度误差。该产品可广泛应用于FOC控制器、车身域控制器、智能座舱、车窗、雨刮器、各类辅助系统等领域中。

GS7239Q1

聚洵GS7239Q1是具有内部迟滞的低功耗、高速车规级比较器。本项目在使用普通0.35um CMOS工艺的基础上，对比较器的驱动控制模块使用了新型的电路设计技术，实现对输入信号变化ns级响应速度。其中电路在运放部分增加了动态反馈电路，通过运放部分的输出电压状态反馈控制运放内部各节点电压，使得运放部分所有器件都处于饱和区，不会进入截止或线性区，能够随时响应输入信号变化，从而加快比较器运放部分的响应速度。另外，驱动级电路部分采用优化逐级递增的电路结构，在保证输出驱动能力的前提下，大大加快了驱动级电路部分的响应速度。通过对整个信号通路优化，保证了70ns的响应时间。良好的性能表现使该芯片应用领域涵盖高速差分线路接收器、过零检测器、高速采样电路等领域。

资料来源：

【1】芯海科技招股书

【2】世界半导体贸易统计组织(WSTS)

【3】IC Insights《2021年全球模拟厂商排名》

【4】中国半导体行业协会

注：因调研时间和篇幅限制，本报告“代表企业及产品选型参考”中仅展示由所列举企业提供的官方资料，如有更多该领域未提及的企业和芯片选型，请联系本报告作者，我们将在后续更新的系列报告中补全。

作者：温茜琪（kiki）

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