科创板信号链芯片第一股上市在即 芯海科技开启新征程

2020-09-04 17:38:19 来源:

 

智能硬件产业蓬勃的背后,伴随着芯片厂商的崛起。近两年走红的TWS耳机、疫情期间使用频繁的额温枪……背后离不开一颗颗芯片的支撑。在大众熟知的CPU之外,信号链芯片是产品智能化的关键器件。

曾经信号链芯片的各个环节都被国外大厂垄断,现在国内的芯片设计公司们群雄并起,与巨头们争夺信号链市场,芯海科技正是一支重要力量。8月25日,芯海科技科创板IPO获得证监会核准,即将成为科创板的信号链芯片第一股。

所谓信号链芯片(传感器+ADC+MCU),是连接真实世界和数字世界的桥梁。简单来说,在它的“翻译”之下,真实世界的声音、压力等真实信号会转变为数字世界的信息,然后其他芯片可以进一步运算处理这些信息。

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,并且其技术壁垒高、使用范围广,芯海科技的产品已经广泛应用于智慧健康、压力触控、智慧家居感知、工业测量、通用微控制器等领域。

早在17年前,芯海科技便开始信号链芯片的征程,芯海科技拥有完整的信号链芯片设计能力,核心技术为高精度的ADC技术及高可靠性MCU技术,未来芯海科技还将在物联网产业中持续投入。

作为“芯”基建的代表,芯海科技如何成长为国内信号链芯片龙头?

打破国外巨头垄断 进入小米OV产业链

一直以来,中国大陆在半导体行业中的“弱势”与强大的终端电子产品生产能力形成巨大反差,不禁让业外人士有疑问:“我们能生产全世界最好的手机,为什么芯片差距会这么大?”这个疑问的本质是工业产业链的分工导致的。从产业链的意义上来说,长期以来中国的生产多处于产业链的下游,核心的处理器、信号链芯片等需要依赖进口。

但是,产业格局正在发生结构性的变化,在上游的芯片设计领域,国内的星星之火在逐步壮大,比如海思半导体已经进入了全球半导体排名前十,在信号链领域遥遥领先的芯海科技也已在中高端衡器芯片市场制霸。

而技术的创业之路充满艰辛,2003年芯片行业的“老兵”卢国建下决心成立芯海科技时,就面临着国内“零起步”和高壁垒的难题。

ADC是信号链芯片的核心,其主要功能是将探测到的模拟信号转换成数字信号,例如将温度、压力、声音或者图像等,转换成更容易储存、处理和传输的数字形式,同时ADC又被称为模拟电路的皇冠,技术门槛很高。当时国内专注于高精度ADC设计的企业较少,而中高端衡器对于ADC精度要求较高,因此国内中高端衡器早期使用的ADC芯片来源以国外TI、ADI等ADC技术全球领先企业为主,国内企业生存路径很窄。

卢国建的团队在模拟芯片领域经验丰富,瞄准方向后便花费了3年左右的时间坚持自研芯片,2007年芯海就量产了24位高精度ADC芯片CS1242,掌握高精度测量的核心技术,打破了中国中高端衡器芯片市场完全依靠进口的格局。紧接着2011年,芯海科技推出了24位低速高精度ADC芯片CS1232,在有效位数上已经达到了23.5位,分辨率超过千万分之一,在同类型芯片中达到行业较高水准,处于国内领先、国际先进的水平。

在掌握ADC这一项硬科技之外,芯海科技又进入了新的发展赛道,压力触控SoC芯片和MCU芯片直接为芯海科技打开了手机和物联网市场的大门。

一方面,芯海科技在低速高精度ADC芯片基础上,成为了业内首家、也是目前全球唯一一家采用微压力应变技术并量产压力触控SoC芯片的企业,压力触控SoC芯片于2016年流片,2017年实现量产并产生收入。

目前压力触控SoC芯片主要应用于压力触控屏、压感Home键以及边缘键替代等,已经实现对魅族、vivo、小米、8848等智能手机的批量供货。同时,全球首款环绕屏概念机小米MIX Alpha和OPPO首款屏下摄像头全面屏概念机也采用了芯海科技的压力触控方案。

另一方面,芯海科技也在孜孜不断地研发MCU,来搭建信号链的全产业链。由于高可靠性MCU设计难度很大,目前也被国外公司垄断,而芯海科技拥有12年的MCU开发经验,相关产品性能指标已经达到国外ST同类产品的同等水平。其中,8位MCU主要应用于小家电、电子玩具和一些中低端汽车电子产品等;32位MCU主要面向高端应用,芯海科技在2018年推出国内首颗USB PD3.0 32位MCU芯片,主要应用于电源快充领域。

在以上三大引擎的基础之上,芯海科技开始布局智能硬件解决方案。芯海科技掌握了全信号链芯片设计技术,研制出智慧IC+智能算法、云平台、人工智能、大数据于一体的一站式服务方案,并与vivo、小米、魅族、美的、海尔、香山衡器、乐心医疗等知名终端客户建立了紧密的合作。

持续投入研发 布局物联网的星辰大海

技术和市场的突破,源自研发投入的厚积薄发。自成立以来,芯海科技对高精度ADC芯片及高可靠性MCU设计领域核心技术的发展持续跟踪并进行深入研究开发,通过加大技术研究、产品开发投入力度,对产品技术不断进行研发创新,产品功能、技术水平得到了显著的提高和完善。

从2017年至2020年一季度,芯海科技研发费用分别为4019.66万元、4115.69万元、5108.61万元和1292.05万元,占营业收入的比例分别为24.52%、18.77%、19.77%以及22.95%,保持在较高水平。

截至2020年一季度,芯海科技拥有6项核心技术、195项专利、134项软件著作权和27项集成电路布图设计,公司将相应专利累积与核心技术应用于智慧健康、压力触控、智慧家居、工业测量、电源快充、消费电子等领域,实现了相关芯片产品的大批量生产和出货,使得研发技术有效转化为经营成果,实现了产业化。

可以看到,芯海科技始终坚持技术和市场双轨运行,ADC研发从面向衡器、到体脂秤等健康产业,MCU围绕着智能手机,都展现芯海科技聚焦核心技术、精准把握市场的优势。2020年,芯海科技迎来业绩的快速增长,预计上半年实现营业收入1.5-1.6亿元,同比增长62.22%-73.04%;实现归属于母公司净利润4500-5500万元,同比上升148.05%-203.18%。

如今,芯海科技又将开启新的征程——物联网的广阔市场。物联网被认为是继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。根据公开数据,2015至2020年全球物联网市场规模年均复合增长率为16.38%,中国物联网市场规模2015年仅为7500亿元,预计2021年达到2.13万亿元,年均复合增长率为23.73%。

芯海科技的拓展路径也很清晰,围绕着“1+3+N”对物联网市场应用进行覆盖。其中,“1”是指智能手机,芯海科技的压感方案已经在头部手机厂商中使用;“3”是和手机紧密相连的人体成分分析仪/体脂秤、TWS耳机手表/手环,从压感到测量芯片,芯海科技均已布局;“N”则是智能家居、消费电子、数字电源、工业测量控制、电源快充等更丰富的物联网场景应用,芯海科技的ADC芯片、MCU芯片、SoC芯片的使用范围将进一步释放。

一方面是物联网带动了ADC、MCU芯片的需求,无论人机交互还是健康测量,都离不开这两大关键器件;另一方面是国产替代的趋势,随着国际形势变化和国内技术的成长,在半导体核心领域国产芯片迎来新的机遇,而且ADC和MCU的市场巨大,物联网、人工智能、汽车电子、医疗工控等新兴应用领域均有他们的一席之地。

芯海科技也表示,在未来三年将完成高性能32位系列MCU芯片升级及产业化,为客户提供低功耗、高性能、高安全、高可靠性的MCU芯片产品,持续提升市场份额;在压力触控领域,公司将迎合人机触觉互动细分市场技术需求,持续升级压力触控芯片,并将压力触控技术推广至耳机通信,提升用户体验感,巩固公司在细分领域的市场领先地位并开拓新的应用市场;在智慧健康领域,公司集合生物信号处理SoC芯片、高性能模拟前端AFE以及BLE蓝牙通信模块于一体,推出集成度更高的新一代智慧健康测量芯片,紧跟行业技术发展与下游需求变动方向。

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