驅動ic是類比ic嗎?

目前市場晶圓代工廠雖都已啟動新產能擴產,且預計在2022年陸續到位,但分給驅動 IC 產能的製程有限。在2022年產品新規格升級需求下,預期台積電、聯電、世界及力積電等晶圓代工廠擴產後,驅動IC市場需求仍持續暢旺,預期驅動 IC 整體供給缺口仍達到10~15%,因此驅動IC廠訂單不僅滿到年底,且客戶已開始預約2022年產能。

驅動IC概念股佈局完善,可望締造新高

相關個股部分,聯詠(3034)、敦泰(3545)、天鈺(4961)、矽創(8016)等驅動 IC 概念股值得關注。其中,矽創在非智慧手機領域布局完整,工控、車用及物聯網等市場皆有機會,且透過零電容驅動IC打開新的營運版圖,業績預期能再創造新高。展望2022年,隨著驅動IC市場火熱,車用客戶持續擴大拉貨之下,矽創可望繳出亮眼成績單。聯詠在整合觸控暨驅動 IC (TDDI) 市占為全球第一,有望能推動聯詠2021年表現創造歷史新高以外,針對2022年營運已經備妥 AMOLED 驅動 IC、車用TDDI等產品線,聯詠業績有機會再創高峰。

驅動IC雖有雜訊,仍看好外來展望

雖然前景看好,但市場雜訊仍多,目前智慧型手機TDDI、NB與車用驅動IC仍缺貨,客戶處於追貨狀態,將續有漲價空市場預期面板降價或需求下滑,恐波及驅動IC被砍單,價格也可能回跌,但看產品別而定,目前應用在電視的驅動IC相對較沒有缺貨的問題,智慧型手機TDDI、NB與車用驅動IC仍缺貨,客戶處於追貨狀態,將續有漲價空間,整體而言,業界認為消費產品銷售上上下下是正常狀態,將密切觀察市況走勢。

PMIC常用於以電池作為電源的裝置,例如行動電話或可攜式媒體播放器。由於這類裝置一般有多於一個電源(例如電池及USB電源),系統又需要多個不同電壓的電源,加上要控制電池的充放電,以傳統方式滿足這樣的需求會佔用不少空間,同時增加產品開發時間,因此造就了PMIC的出現。

PMIC的主要功用為控制電量流量及流向以配合主系統需要。在多個電源(例如,外部電源、電池、USB電源等),選取、分配電力給主系統各部份使用,例如提供多個不同電壓的電源,並負責為內部電池充電。因為使用的系統多以電池為電源,其多使用高轉換效率的設計,以減少功率損耗。

業內高層透露,台積電(2330)明年起漲價這件事情,目前看起來大多產品要再轉嫁客戶不易,因此在可以調整的範圍之內,改變產品投片策略,比方把高毛利率、新產品投片於台積電,既有產品則持續更新、優化成本,來穩定明年的毛利率與獲利。

從供給來看,各類IC種類供需、價格狀況不一,可以從晶圓代工廠生產排序來看,最優先的是單價較高的CPU、GPU,再來就是CPU周邊元件,其次則為類比IC,最後則是單價與技術較低的MOSFET、驅動IC。

因此,大致來說,像是MOSFET、驅動IC就是率先面對缺貨、最晚供需平衡的類別。以類比IC來說,過往每個季度都會面對客戶殺價的壓力,因此對於成本管控、以及成本優化大多有經驗,因此,目前部分產品價格已經有跌價,但比起漲價之前還是跌幅有限。

從需求而言,目前市場上還屬於短料方的像是伺服器、車用、工業用等產品,例如遠端伺服器管理晶片(BMC)大廠信驊(5274),訂單維持滿手,並且持續爭取產能因應市場需求,供不應求的態勢未見反轉。也有BMC產品的新唐(4919)也同樣如此。

另外,像是MCU產品當中也各有不一,以盛群(6202)來說,32位元MCU受惠於國際IDM廠著力發展車用、工控產品,加上產能排擠效應之下,部分32位元訂單從去年到今年至今開發案明顯增加,也屬於需求強勁的產品線。

儘管在驅動IC雜音較大當中,也有幾個類別較需求較好,包含車載、商用、電競NB等。因此也讓產品線較多元、技術較高的廠商來說,營運較具有動能,多少可以抵銷消費性需求的疲軟。

在明年晶圓代工廠仍有部分製程漲價的狀況之下,IC設計業者祭出幾大策略,來穩定毛利率與獲利。

以驅動IC大廠聯詠(3034)來看,副董事長暨總經理王守仁表示,不單只是驅動IC產品,而是透過包裹銷售的策略,以完整解決方案來執行,像是驅動IC、電源、TCON、觸控等整合方案,對於客戶來說,設計更容易、各個元件之間配合更好。

另外,聯詠也針對客戶客製化TDDI(觸控與驅動整合IC),由於客戶想要有差異化的設計,因此也從標準品發展成客製品,在標準品當中加入符合客戶需求的功能,像是觸控速度提升、高刷新率等特色。

其次則是中高階、新產品布局與貢獻,以茂達(6138)來說,在PC市場趨於疲弱的狀況下,但新產品已經在去年第4季起擠進量產排程,開始小量出貨,包含Mini LED電視當中的區域調光、DDR5等,這些已經在生產線上生產的產品,就能夠較有餘裕的放大貢獻。

最後則是彈性調整投片、庫存的能力展現,業內人士透露,對於IC設計中小型廠來說,由於投片量相對小,因此從下單到晶圓代工廠到回來,大多交期大約落在半年,因此確實不易小幅度調整,現在砍單也是3-6個月之後的產出減少,較具有彈性的大多是投片量較大的大廠,像是聯發科(2454)就更具調整能力。

因此,短起來看,IC設計業者普遍上半年庫存墊高,若第3季銷量並未衝高,季底則會積極的調整、調整、再調整,就是不能讓年底庫存成為負擔。

整體來看,面對明年成本墊高的態勢,除了ASIC(客製化IC)設計服務廠商來說,能夠直接將成本轉嫁客戶之外,對於普遍IC設計業者都是一大負擔,因此能否將既有產品包裹銷售,提供完整產品線給客戶,以及中高階、新產品的放量貢獻度,且能否彈性調整投片、調整庫存的能力,都將是重點觀察指標。

在早期的面板還未如此複雜之前,Source driver及Gate driver都是由驅動IC廠所負責設計,畢竟整體的時序控制由一方所統一規劃會比較少溝通上的複雜。但是當面板的解析度越來越大之後,漸漸的Gate driver由面板廠用TFT製成做簡單的邏輯電路所控制,但是時序訊號還是由驅動IC廠所負責去控制面板電路,這類電路叫做GIP(Gate driver IC in panel)電路。

晶片百百種,每種晶片的特性差異極大,因此找尋值得投資的 IC 設計公司時,需要了解 IC 的種類以及技術門檻。有的晶片高達 1 萬美元,有的卻不到 1 美元;有些晶片開發週期長達 5、6 年,有些晶片卻需要在 3 個月之內開發出來。了解 IC,就先從種類開始吧!

IC 依照其功能、訊號傳輸大致分為四類:記憶體 IC(Memory Integrated Circuit)、微元件 IC(Micro Component Integrated Circuit)、類比 IC(Analog Integrated Circuit)、數位 IC / 邏輯 IC(Logic Integrated Circuit)。

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一、記憶體 IC

記憶體 IC 用於儲存資料,其分為揮發性以及非揮發性。斷電後資料將消失的種類稱為揮發性記憶體,包含熟知的 DRAM 及 SRAM;斷電後資料繼續儲存的種類則稱為非揮發性記憶體,包含唯讀記憶體 ROM 及快閃記憶體 Nand Flash 等。

記憶體的產業特性相較於一般 IC 設計公司有較大的不同:記憶體產業大多為垂直整合製造 IDM(Integrated Design and Manufacture),而非無廠半導體公司(Fabless),DRAM 自身囊括設計及製造,原因是 DRAM 屬於少樣多量的產品,對於這些廠商而言,需要追求製成工藝及產能的極大化,藉此降低成本並增加競爭力。

2000 年代,DRAM 產業屬於完全競爭市場,有超過數十間廠商投入其中,然而今日主流 DRAM 廠只剩下三間,分別是美光(Micron)、三星(Samsung)、海力士(Hynix)。台灣在政府於 2002 年提出「兩兆雙星」的政策之下,也曾出現許多 DRAM 廠商,但後續因為競爭力不足,成為「四大慘業」之一。

現今這些台灣廠商如南亞科、華邦電等則轉型至利基型 DRAM,也因為三大廠逐漸降低生產利基型 DRAM 的比例,台灣廠商得以在各利基型 DRAM 獨霸一方;由台塑所創立的華亞科則被美光併購,力晶則慘遭下市並轉型為晶圓代工廠。

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二、微元件 IC

微元件 IC 具備資料處理的功能,其中包括微處理器 MPU(Micro Processor Unit)、微控制器 MCU(Micro Controller Unit)、微處理週邊 MPR(Micro Peripheral)、數位訊號處理器 DSP(Digital Signal Processor)等等。

微處理器 MPU 用於運算,主要廠商為 ARM。微控制器 MCU 幾乎在所有電子產品中都會使用,MCU 整合了 MPU 及其周邊零件,如記憶體 IC 等。MCU 通常價格低廉,佔產品整體成本比重較低且低功耗,因此關鍵競爭力在於其穩定度。低成本、低功耗的特性使其成為物聯網、自駕車、邊緣運算重要的一環,大廠包含德州儀器 TI、瑞薩、Microchip;台灣業者有新唐、應廣、盛群;中國業者有比亞迪半導體、捷發科技等等,全球各地亦有眾多供應廠商。數位訊號處理器 DSP運用於影音處理領域,例如:噪音降低、語音辨識、影音檔案壓縮等,廠商有德州儀器 TI、亞德諾、恩智浦等。

三、類比 IC

類比 IC 負責處理線性連續信號,通常為光、速度、聲音這類自然現象,包含電源管理 IC、影音放大器、數位類比轉換 IC、影音相關 IC 等等;相較於常見的數位訊號 0 與 1,類比訊號的處理難度較高,電路設計門檻也相對提升,一位類比 IC 設計工程師的養成大約需要 3~5 年,產品學習曲線更長達 10~15 年。

因為是輔助系統的角色,類比 IC 的產品穩定度成為重要關鍵,也形成較長的產品認證期;當類比 IC 打入某個市場後,通常不易更動,其轉移成本較高。這些條件促使類比 IC 公司成為許多投資者穩定投資的成長標的,像是電源管理 IC 的千金股矽力-Ky。市場研究機構IC Insight 預估類比 IC 於 2021 年將可達到 25% YoY(同比年成長),其中又以車用類比 IC、通訊用類比 IC 成長最多。

類比 IC 的全球業者有德州儀器 TI、意法半導體 ST Micro、英飛凌 Infineon 等,德儀在類比 IC 市佔率約為 19% ,遙遙領先競爭對手。全台曾經最大的類比 IC 設計廠立錡,因聯發科為達成數位類比整合的目標而被併購。

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四、數位 IC / 邏輯 IC

顧名思義,邏輯 IC 負責邏輯運算,處理 0 與 1 的訊號,也是我們最常見到的晶片。其通常為系統中重要且關鍵的零組件,廣泛應用在 CPU、GPU、面板驅動 IC(DDI)、觸控 IC、網通 IC、高速傳輸 IC 等。這類公司大多為無廠半導體公司(Fabless),沒有自己的代工廠,製程需要仰賴台積電這類代工廠的晶圓代工,因此 IC 設計技術、晶片效能將是其競爭關鍵。

為滿足市場需求,產品迭代速度較快,往往一年甚至半年就需要推出新產品,以保持市場競爭力,例如高通的手機 SoC(系統單晶片) 於 2020 Q1 發佈驍龍 S865,一年後 2021 Q1 就發表驍龍 S888;而這僅僅是旗艦機市場,在中高階市場也有 S765 的發布,產品推出量及速度較其他類型 IC 設計廠密集。

參與其中的業者十分眾多,這邊列舉幾個,後面文章會詳細介紹及比較。中央處理器(CPU):Intel、AMD;圖形處理器(GPU):Nvidia、AMD;行動通訊 IC:Qualcomm、聯發科;網通 IC:Broadcom、瑞昱、Marvell,根據 TrendForce 調查,全球 2020 年全球前十大營收 IC 設計廠,僅戴樂格半導體來自於類比 IC,其餘 9 間皆為邏輯 IC,顯見邏輯 IC 的重要性。在同一晶片領域當中,領先者通常毛利率大幅高於其他公司,因此市占率、研發能力、產品未來性這些都將影響公司發展。