（报告出品方/作者：安信证券，马良）

1.ADC/DAC—模拟电路皇冠上的明珠

ADC（Analogtodigitalconverter）和DAC（Digitaltoanalogconverter）为模数转换芯片，本质上是信号链芯片中的一种。ADC用于将真实世界产生的模拟信号（如温度、压力、声音、指纹或者图像等）转换成更容易处理的数字形式。DAC的作用恰恰相反，它将数字信号调制成模拟信号；其中ADC在两者的总需求中占比接近80%。ADC和DAC是真实世界与数字世界的桥梁，属于模拟芯片中难度最高的一部分，被称为模拟电路皇冠上的掌上明珠。

ADC芯片属于模拟芯片。与只能区分开和关信号的数字芯片不同，模拟芯片可以处理刻度，读取和处理语音、音乐和视频产生的波形。与数字集成电路相比，模拟集成电路拥有以下特点：

1.应用领域多：模拟集成电路按细分功能可进一步分为线性器件（如放大器、模拟开关、比较器等）、信号接口、数据转换、电源管理器件等诸多品类，每一品类根据终端产品性能需求的差异又有不同的系列，几乎能在现今所有电子产品中找到；

2.生命周期长：数字集成电路强调运算速度与成本比，必须不断采用新设计或新工艺，而模拟集成电路强调可靠性和稳定性，一经量产往往具备长久的使用周期；

3.价低但稳定：由于模拟集成电路的设计更依赖于设计师的经验，与数字集成电路相比在新工艺的开发或新设备的购臵上资金投入更少，加之拥有更长的生命周期，单款模拟集成电路的平均价格往往低于同世代的数字集成电路，但由于功能细分多，模拟集成电路市场不易受单一产业景气变动影响，因此价格波动幅度相对较小。根据ICInsights数据，预计到年，全球模拟芯片市场规模可达到亿美元，并将以6.6%的年复合增长率快速增长。模拟芯片包括三大类：第一类是通用型电路，如运算放大器、相乘器、锁相环路、有源滤波器、数模与模数转换器等；第二类是专用型电路，如音响系统、电视接收机、录像机及通信系统等专用的集成电路产品；第三类是单片集成系统，如单片发射机、单片接收机等。

ADC芯片的产业链和其他芯片的一样，庞大而复杂。可分为上游支撑、中游核心、下游应用。从产业链中上游以美国、日本、欧洲、中国台湾公司为主，依靠技术自主可控垄断半导体产业。

ADC芯片的转换过程主要包括采样和量化：

第一步操作是对模拟信号进行采样，而采样的衡量指标是它的速率。采样速率代表ADC可以转换多大带宽的模拟信号，带宽对应的就是模拟信号频谱中的最大频率。单位为每秒采样的次数（SamplePerSecond）。通常我们看见的1Msps、1Gsps分别代表每秒1百万次、10亿次采样。

第二步操作就是把采样的模拟信号量化成数字信号。转换精度（分辨率）越高，转换出来的信号与原信号的差距越小。精度以位数计量（Bits）。当分辨率是一位数，小数点后一位的内容就会被忽略，如果是两位，小数点后两位的内容就会被忽略，因此由于分辨率不够就会导致量化的误差。正弦波被不同位数的ADC量化后会出现不同数字信号的表征；比如16bit可以非常精准地描述原来的模拟波形，而3bit的采样则是像阶梯状的信号，这两个波形的采样时钟频率也不同。

因此，ADC芯片追求的主要指标有采样速率和转换精度；速率与精度相互制约、维持着此消彼长的关系，一般来说两者不可兼得。以亚德诺（ADI）的产品为例，其最快的ADC芯片性能是26Gsps/3bit，而精度最高的ADC芯片是26Msps/24bit。除了速率和精度以外，ADC芯片的性能指标还有功耗、噪声、温漂、信噪比等。

ADC芯片的性能大致分为4个方向：高精度高速率、高精度低速率、低精度高速率、低精度高低速率。在实现高精度或高速率的单指标突破的同时，两个指标的平衡也是技术发展的难点，高速率高精度ADC更是模拟芯片中的“珠穆朗玛峰”。

ADC芯片的速度和精度指标是相互折中的。对应于不同的应用场景，ADC芯片有着不同的设计架构。以下总结了5个常见架构：

1．FLASHHalf-FLASH：并行结构使其采样速率可达10Gsps以上，但是由于非线性使其分辨率限制在8bit以内，可用于示波器等产品。

2．Folding：采用折叠型等结构的高速ADC，可以实现比FLASH稍高的精度和差不多的速率，可应用于广播卫星中的基带解调等方面。

3．∑-Δ型：主要应用于高精度数据采集，特别是传感器、数字音响系统、多媒体、地震勘探仪器、声纳等电子测量领域，采集精度可达24bit。

4．SAR逐次逼近型：主要应用于中速率或较低速率、中等精度的数据采集和智能仪器中。具有最宽的采样速率，虽然它不是最快的，但低成本和低功耗使其很受欢迎。SARADC同时也可以达到16bit的精度。

5．Pipelined流水线型：主要应用于高速情况下的瞬态信号处理、快速波形存储与记录、高速数据采集、视频信号量化及高速数字通讯技术等领域，当前设计速度可以达到Gsps。它们非常适合例如无线收发器应用和军用等高性能要求的应用。

2.模拟电路核心细分，蓝海市场潜力巨大

2.1.需求旺盛，市场潜力大

模拟芯片按大致功能可以分为信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片两大类。以ADC为代表的转换器产品及各类接口产品属于信号链模拟芯片。根据思瑞浦招股书显示，-年全球信号链模拟芯片和转换器产品的市场规模将不断扩大，作为转换器产品的核心部件，ADC市场规模有望同步扩大。Wind数据显示，年全球模拟芯片市场规模将达到亿美元，同比增长21.66%；同时，ICInsights预测年市场规模有望达到亿美元，而国内需求量占比全球市场超过一半。根据MEMS技术网的调查与推断，年全球ADC/DAC市场规模达到36亿美元，预计未来四年CAGR近10%；随着5G基站等下游需求落地，年全球ADC/DAC市场规模有望扩张至50亿美元。需求极大，未来发展前景广阔。

当前ADC芯片的主要下游需求为通信设备领域（35%以上）、汽车电子（22%）、工业（20%）、消费电子（10%）。消费电子市场属于低端ADC芯片，而高端芯片的市场包括有线/无线通信、汽车电子、军工、工业、航空航天、医疗仪器等等。根据Databeans统计，高端ADC芯片的单价是低端ADC芯片的数倍，比如高速率ADC占总出货量不到10%，但是占据行业接近50%的销售额。未来几年支撑ADC芯片增长的主要驱动因素是5G、人工智能、物联网、汽车电子等新兴领域，这些领域所需的产品或技术对信号处理的需求（包括速度、精度、噪音等）增长迅速，迎来迭代更新。

2.2.5G基站落地，应用市场迭代

5G为代表的通信领域是ADC市场的重要增量市场。5G基站的构成包含大量ADC芯片；与此同时，以5G为基础的其他应用产品将进行技术迭代，例如5G手机、物联网、人工智能等等。根据前瞻产业研究院的预测，伴随着我国积极推动移动通信基站的建设，参考中国联通5G/4G密度比，未来我国5G宏基站建设总数至少在万台以上，并且单个5G基站的ADC芯片使用就高达两位数。5G基站需要性能在Msps-1Gsps、14-16bit区间的ADC芯片；根据TI公司

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