在數(shù)字化時代，信息的傳遞與處理至關重要。而在這其中，信號鏈芯片扮演著舉足輕重的角色。信號鏈芯片和電源管理芯片是模擬芯片的兩大類產品。信號鏈芯片是指擁有對模擬信號、數(shù)字信號進行收發(fā)、轉換、放大、過濾等處理能力的集成電路。作為連接物理世界和數(shù)字世界的橋梁，信號鏈芯片不僅負責對模擬信號進行收發(fā)、轉換、放大、過濾等操作，還廣泛應用于各種電子系統(tǒng)中，成為現(xiàn)代電子技術的核心之一。

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信號鏈芯片，顧名思義，是指一系列用于處理模擬信號的芯片產品。在電子系統(tǒng)中，模擬信號是連續(xù)變化的物理量，如溫度、壓力、聲音等。而數(shù)字信號則是離散的、量化的物理量，由二進制代碼表示。信號鏈芯片的主要功能就是將模擬信號轉換為數(shù)字信號，或將數(shù)字信號轉換為模擬信號，以便于數(shù)字系統(tǒng)的處理與存儲。

信號鏈芯片主要包括線性產品、轉換器產品、接口產品三大類，以及RF與微波、時鐘與計時等細分領域。這些產品和技術共同構成了信號鏈的完整體系，為電子系統(tǒng)的運行提供了強有力的支持。

信號鏈芯片家族介紹

線性產品

線性產品主要完成模擬信號在傳輸過程中的放大、濾波、選擇、比較等功能。其中，放大器是線性產品中的典型代表，包括運算放大器、差分放大器、比較器等。運算放大器具有高增益的特點，廣泛應用于功率放大、音視頻放大等領域。差分放大器則能為高精度系統(tǒng)提供低增益，保證信號的準確傳輸。比較器則用于比較兩個電壓值或電流值的大小，常用于過壓保護電路或電池欠壓檢測。

濾波器則是用來濾除電路中特定頻率或該頻率意外的波。電源濾波器和數(shù)字濾波器是濾波器的兩種常見類型，它們分別用于濾除電路轉換過程中的噪音和數(shù)字信號中的高頻噪聲。

模擬開關則用于完成信號鏈路中的信號切換功能，具有功耗低、速度快、無機械觸點、體積小和使用壽命長等特點。

轉換器產品

轉換器產品主要完成模擬信號和數(shù)字信號的相互轉換，包括ADC（模數(shù)轉換器）和DAC（數(shù)模轉換器）兩種。ADC將模擬信號轉換成數(shù)字信號，使得模擬信號能夠被數(shù)字系統(tǒng)處理與存儲。隨著技術的發(fā)展，ADC正朝著高精度、高轉換速率、低功耗、單電源、低電壓等方向發(fā)展。DAC則將數(shù)字信號轉換成模擬信號，使得數(shù)字信號能夠驅動模擬設備工作。DAC的發(fā)展也呈現(xiàn)出高精度、低功耗、多信道、多功能集成的趨勢。

ADC的模數(shù)轉換過程包括采樣、保持、量化、編碼四個步驟。采樣是將模擬信號轉化為時間上離散的采樣信號；保持是將采樣輸出所得的瞬時模擬信號保持一段時間；量化是對經過采樣后在時間上離散的信號進行處理，使其在幅值上離散；編碼則是將量化后的信號以特定的數(shù)字碼型輸出。轉換速率、分辨率、精度是ADC產品的核心性能參數(shù)。

DAC轉換器的基本原理可分為電流求和型和分壓器型兩大類。電流求和型DAC通過產生一組支路電流，使其數(shù)量之間的比例與二進制數(shù)中每一位的權重成正比，從而得到與輸入數(shù)字量成正比的輸出電流信號。分壓器型DAC則是用輸入數(shù)字量每一位去控制分壓器中的一個或一組開關，使接至輸出端的電壓與輸入的數(shù)字量成正比。

RF與微波

射頻芯片是處理射頻頻段的信號鏈芯片，能夠將射頻信號和數(shù)字信號進行轉化，負責射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大，適合信號收發(fā)類電路，被稱為模擬芯片皇冠上的明珠。為了方便區(qū)分， 有時也將信號鏈芯片和射頻芯片單列開來。因此有些地方我們也可以看到根據(jù)功能將模擬芯片分為電源管理芯片、信號鏈芯片、射頻芯片的分法。

射頻芯片與基帶芯片（BP）一起構成了通信系統(tǒng)架構，實際上在早期的通信系統(tǒng)架構中還包括第三種芯片即中頻芯片。射頻芯片包括RF收發(fā)機、功率放大器（PA）、低噪聲放大器（LNA）、濾波器、射頻開關（Switch）、天線調諧開關（Tuner）等，其中PA、LNA、濾波器、射頻開關又統(tǒng)稱為射頻前端芯片，濾波器又可分為中低頻段的表面聲波濾波器（SAW，Surface Acoustic Wave)和中高頻段的體聲波濾波器(BAW，Bulk Acoustic Wave)。

若以技術難度論，射頻前端技術難度從低到高依次為：開關、LNA、PA、濾波器。濾波器中的BAW主要用于5G通信場景，也屬于射頻前端最難的一點。

信號鏈國內外現(xiàn)狀

2022年，全球模擬芯片市場展現(xiàn)強勁增長，規(guī)模攀升至890億美元，年度增長率高達20.1%，預示著行業(yè)的蓬勃活力，數(shù)據(jù)機構預測該市場預計將進一步擴張。與此同時，作為模擬芯片的重要組成部分，全球信號鏈芯片市場亦步入快速發(fā)展軌道，市場規(guī)模預計將從88.02億美元躍升至113.75億美元，年均復合增長率約為5.3%。尤為值得關注的是，信號轉換器作為信號鏈芯片中的明星品類，其增長尤為迅猛，預計2020至2025年間，市場規(guī)模將從33.88億美元大幅增長至47.89億美元，復合年增長率高達7.2%，成為引領行業(yè)增長的關鍵力量。  

與此同時，結合各廠商最新財報披露信息看，由于設計難題和技術短板制約，中國大陸企業(yè)整體技術實力仍然比較薄弱，產品數(shù)量及覆蓋面遠低于TI、ADI及ST等頭部原廠。以全球模擬龍頭TI為例，模擬產品覆蓋信號鏈和電源鏈各個環(huán)節(jié)，數(shù)量超過12萬個，其中工業(yè)領域核心產品就高達4萬個以上。國內領先廠商圣邦股份最新財報信息顯示，公司包含信號鏈和電源鏈產品型號數(shù)量超5200個，主要以工業(yè)、消費類為主，近兩年汽車品類增長較快，信號鏈產品型號數(shù)量超100個，與國際領先廠商相比差距相對明顯。

國內外模擬廠商型號數(shù)量對比

資料來源：各公司最新財報信息、芯八哥整理

信號鏈芯片市場與整體模擬芯片市場相似，呈現(xiàn)出海外大廠主導、但國產替代趨勢日益顯著的競爭格局。據(jù)2021年數(shù)據(jù)顯示，全球模擬芯片市場份額前十均為海外企業(yè)所占據(jù)，累計份額達到68%，彰顯了海外企業(yè)的深厚底蘊和市場影響力。然而，在這一背景下，國內企業(yè)正加速崛起，特別是在信號鏈芯片細分領域，盡管目前占比較低，但增長潛力巨大。

具體到細分領域，全球線性產品市場和信號轉換器市場仍由亞德諾與德州儀器等歐美巨頭主導，而國內企業(yè)在這些領域雖起步較晚，但已有如思瑞浦等企業(yè)在積極布局并嶄露頭角。特別是在數(shù)字隔離類芯片領域，國內廠商納芯微憑借5.12%的全球市場占有率，成為該領域的佼佼者。

面對海外模擬芯片巨頭的強大競爭，國內企業(yè)在信號鏈領域面臨諸多挑戰(zhàn)，包括技術積累不足、資金短缺、人才匱乏等。然而，隨著近年來技術、資金、客戶自研能力的不斷提升以及國家政策的鼎力支持，國內模擬芯片設計領域已取得顯著突破，為信號鏈市場的國產替代奠定了堅實基礎。

在全球市場總量持續(xù)增長的背景下，以及國內“安全、自主、可控”理念的深入人心，國內模擬芯片企業(yè)在信號鏈領域迎來了前所未有的發(fā)展機遇。鑒于信號鏈芯片下游應用廣泛，國內企業(yè)可充分利用自身優(yōu)勢，在多個細分領域尋求突破，逐步縮小與國際巨頭的差距，推動國內模擬芯片產業(yè)的整體進步與發(fā)展。

信號鏈芯片的未來

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等前沿技術的飛速革新，信號鏈芯片技術正迎來前所未有的發(fā)展機遇，并展現(xiàn)出顯著的發(fā)展趨勢。高精度與高性能并駕齊驅，隨著應用領域的持續(xù)拓展，特別是在高精度測量、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I域，對信號鏈芯片的性能要求日益嚴苛。

高精度、高性能的信號鏈芯片憑借其卓越的運算能力和穩(wěn)定性，能夠輕松應對各種復雜應用場景，為用戶提供更為精準、高效的數(shù)據(jù)處理服務。低功耗與小型化引領潮流，隨著可穿戴設備、便攜式電子產品的普及，低功耗、小型化的信號鏈芯片逐漸成為市場的主流選擇。這類芯片不僅能夠有效延長設備的續(xù)航時間，還能實現(xiàn)設備的輕量化、微型化，為用戶帶來更為便捷的使用體驗。

同時，為了滿足不同應用領域的多樣化需求，信號鏈芯片正朝著多功能集成的方向發(fā)展，通過集成信號處理、模數(shù)轉換、數(shù)字信號處理等多種功能于一個芯片上，不僅能夠降低系統(tǒng)的整體成本，還能提高系統(tǒng)的可靠性，為用戶提供一站式解決方案。

此外，隨著人工智能技術的深入發(fā)展，信號鏈芯片也開始向智能化方向邁進，通過集成智能算法和處理器，實現(xiàn)對模擬信號的智能處理和分析，進一步拓展其應用范圍。智能化信號鏈芯片還能夠自主學習和優(yōu)化，為用戶提供更為智能、高效的數(shù)據(jù)處理服務。