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全球模擬芯片行業(yè)格局相對分散，各種類型ADC的速度與精度關(guān)系如何？
各種類型ADC的速度與精度關(guān)系
眾所周知，信號鏈芯片主要包括放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換、接口等品類，其中轉(zhuǎn)換器屬于其中技術(shù)壁壘最高細分品類。轉(zhuǎn)換器是由模擬電磁波轉(zhuǎn)換成0101比特流最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，具體又可以分為ADC和DAC兩類，ADC作用是對模擬信號進行高頻采樣，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；DAC的作用是將數(shù)字信號調(diào)制成模擬信號。
其中ADC在總需求中占比接近80％。ADC／DAC是整個模擬芯片皇冠上的明珠，核心難度有兩點：抽樣頻率和采樣精度難以兼得（高速高精度ADC壁壘最高）以及需要整個制造和研發(fā)環(huán)節(jié)的精密配合。
ADC關(guān)鍵指標包括“轉(zhuǎn)換速率”和“轉(zhuǎn)換精度”，其中高速高精度ADC壁壘最高。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器主要看兩個基本指標，轉(zhuǎn)換速率和轉(zhuǎn)換精度。
轉(zhuǎn)換速率通常用單位sps（Samples per Second）即每秒采樣次數(shù)來表示，比如1Msps、1Gsps對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器每秒采樣次數(shù)分別是100萬次、10億次；轉(zhuǎn)換精度通常用分辨率（位）表示，分辨率越高表明轉(zhuǎn)換出來的數(shù)字／模擬信號與原來的信號之間的差距越小。高性能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器需具備高速率或高精度的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的速率和精度指標往往是相互制約、此消彼長的關(guān)系，例如亞德諾目前最快的商用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率為26Gsps，但其分辨率僅為3位，而具有24位分辨率的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率僅為26Msps。
根據(jù)這兩大指標，ADC可以分為高速高精度、低速高精度、高速低精度以及低速低精度四種類型，其中高速高精度壁壘最高。
進口廠商主導(dǎo)的行業(yè)現(xiàn)狀
ADC芯片的產(chǎn)業(yè)鏈和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一樣，其產(chǎn)業(yè)鏈龐大而復(fù)雜，可以分為：上游支撐產(chǎn)業(yè)鏈，包括半導(dǎo)體設(shè)備、材料、生產(chǎn)環(huán)境；中游核心產(chǎn)業(yè)鏈，包括 IC 設(shè)計、 IC 制造、 IC 封裝測試；下游需求產(chǎn)業(yè)鏈，覆蓋工業(yè)、通信、消費電子、航空、國防及醫(yī)療等。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，2019年全球轉(zhuǎn)換器市場規(guī)模接近36億美元，預(yù)計未來4年CAGR近10％。隨著5G基站、IoT等驅(qū)動ADC需求落地，預(yù)計2023年全球轉(zhuǎn)換器芯片市場空間有望擴張至近50億美元。
從格局分布來看，全球模擬芯片行業(yè)格局相對分散，美歐大廠處于領(lǐng)跑地位。由于模擬芯片具有品類豐富、產(chǎn)品系列深等特點，各細分產(chǎn)品規(guī)模小、市場間跨度大，因此全球市場整體呈現(xiàn)分散的格局，頭部廠商難以取得壟斷優(yōu)勢。最為知名的廠商包括ADI、TI、Maxim、Microchip、NXP、Xilinx、STMicroelectronics等。具體來看，歐美廠商由于起步早，憑借資金、技術(shù)、客戶資源、品牌等方面的積累，目前在全球范圍內(nèi)仍處于領(lǐng)跑地位。
國內(nèi)ADC產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍處在追趕狀態(tài)。1996年，以西方為主的33 個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協(xié)定》，規(guī)定了高科技產(chǎn)品和技術(shù)的出口范圍和國家，其中高端ADC 屬于出口管制的產(chǎn)品，中國也屬于受限制的國家之一，禁運范圍主要是精度超過8 位且速度超過10Msps的ADC。
2019年華為被納入實體名單后，TI、ADI等美國模擬IC大廠向華為供貨受限，進一步加速國內(nèi)模擬芯片領(lǐng)域的國產(chǎn)替代節(jié)奏。聚焦ADC領(lǐng)域，全球主要供應(yīng)商仍是TI、ADI為首的幾家國際大廠，而高性能ADC在軍用領(lǐng)域、高端醫(yī)療器械以及精密測量等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，因此ADC技術(shù)的國產(chǎn)替代對于我國各下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展意義重大。自華為事件以后，國內(nèi)的設(shè)備廠家逐漸開始采購國產(chǎn)ADC芯片。
