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(报告出品方/分析师:中泰证券王芳张琼)
01多产业伙伴入股虚拟IDM工艺支撑大电流DCDC布局1.1ACDC芯片起家,后重点布局DCDC、线性电源
杰华特微电子成立于年。在-年起步发展阶段,产品开发以ACDC芯片为主,同时在DCDC芯片、线性电源芯片和电池管理芯片上进行持续投入和布局。
-年为按需开发阶段,以电源管理芯片为主,应用领域从消费电子拓展到通讯电子、计算机及存储、工业应用。
年以来,公司进入引领发展阶段,电源管理芯片和信号链芯片全面发展。
公司目前已基本构建起较完整的全品类模拟芯片产品线,包括电源芯片和信号链芯片两大品类:
1)电源芯片:可细分为AC-DC芯片、DC-DC芯片、线性电源产品和电池管理芯片等;
2)信号链芯片:可细分为检测芯片、接口芯片以及转换器芯片等。
目前产品广泛覆盖汽车电子、通讯电子、计算和存储、工业应用、消费电子等各应用领域。
1.2股权结构:两位创始人合计持股47.05%,多产业合作伙伴入股
两位创始人合计持股47.05%,多产业伙伴入股。公司控股股东设置境外架构,其两位创始人ZHOUXUNWEI和黄必亮为公司的实际控制人,通过英属维尔京群岛公司BVI杰华特(ZHOUXUNWEI持股51%,黄必亮持股49%)及香港公司香港杰华特(BVI杰华特%持股公司)合计直接持有发行人的股份34.69%。
同时,ZHOUXUNWEI及黄必亮共同投资的安吉杰创为公司员工持股平台(杰沃合伙、杰特合伙、杰微合伙、杰瓦合伙、杰程合伙、杰湾合伙、安吉杰驰、安吉杰鹏、安吉杰盛、安吉杰智、安吉杰芯)的执行事务合伙人,间接控制公司12.37%的股权。股权实际控制人ZHOUXUNWEI(董事长)与黄必亮(总经理,董事)合计控制公司47.05%,为一致行动人。
此外,公司获得多家产业内公司投资:年哈勃投资首次战略投资杰华特,该笔投资是哈勃较早期的对外投资;年杰华特拿到了英特尔的战略融资;年哈勃投资二次出手再度加持,同年,杰华特拿到了比亚迪的战略融资。招股说明书显示,哈勃投资占股3.48%,深圳哈勃占股0.93%,哈勃系合计占股4.41%,英特尔占股3.40%,海康智慧+海康基金合计持股3.22%,比亚迪占股0.69%。
公司设有11家控股子公司和3家参股公司。11家控股子公司分布于杭州、厦门、珠海、深圳、张家港、南京、成都、上海、香港;3家参股公司为重庆云铭(持股1.98%)、高易投资(持7.97%份额)、宜欣科技(持股33.33%)。在控股子公司中,杰瓦特暂未开展经营活动,杰华特张家港负责开展半导体分立器件的研发工作,其他子公司均从事模拟集成电路的研发及销售业务。在参股公司中,重庆云铭从事电子爆破雷管的研发及销售,高易投资负责芯片上下游的产业投资,宜欣科技开展集成电路研发制造。
本次发行万股,占发行后总股本比例为13%。发行前总股本为万股,本次公开发行万股,发行后总股本为万股。本次发行完成后ZHOUXUNWEI和黄必亮合计控制公司40.94%股权,哈勃系合计持股3.84%,英特尔占股2.96%,海康智慧+海康基金合计持股2.8%,比亚迪占股0.6%。
1.3研发实力:师兄弟联手创业,高度重视研发
师兄弟联合创业,具备海外博士+超20年从业经历。公司董事长与总经理均曾读于美国弗吉尼亚理工大学,师从美国工程院院士Dr.FredC.Lee教授,为师兄弟关系。博士毕业后都曾在美国半导体公司工作,包括模拟大厂凌特公司(LinearTechnology)。年,ZHOUXUNWEI先生与黄必亮先生一起创办了杰华特,目前分别担任董事长和总经理。
高度重视研发投入和研发人员培养。年,公司研发人员达人,占员工的58.66%,研究生及以上学历人数共人,占员工的41.96%。公司高度重视研发投入,研发费用从年的0.61亿元上升至年的1.99亿元,年研发费用率为19.07%,高于同行业可比公司平均水平。
共实行三次员工股权激励计划,员工合计持股12.37%。-年,公司共开展三次员工股权激励计划,年员工持股平台股权激励产生的股份支付费用为.36万元,年对位员工进行股权激励,产生股份支付费用为万元,年员工持股平台股权激励产生的股份支付费用为.97万元。公司设立多个员工持股平台,招股说明书签署日,合计持有公司.66万股股份,占公司12.37%股份。
1.4大陆虚拟IDM先行者,轻资产模式并重研发与工艺
数字芯片采用CMOS工艺,通过微缩制程追求高运算速度与低成本;模拟芯片采用BCD工艺,注重多向指标的平衡。数字芯片设计的目标是在尽量低的成本下达到目标运算速度,包括采用更高效率的算法来处理数字信号以及微缩制程来提高集成度降低成本。
而模拟芯片很难通过晶体管体积的缩小来提高性能,其强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性。
从工艺角度来说,数字芯片通常采用CMOS工艺,但模拟芯片需要输出高电压或者大电流来驱动其他元件,而CMOS工艺的驱动能力很差,同时模拟芯片最关键指标低失真和高信噪比都是在高电压下比较容易做到的,而CMOS工艺主要用在5V以下的低电压环境,并且持续朝低电压方向发展。
目前模拟芯片最常用的工艺为BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)技术,其由ST最早开发出。BCD技术是一种单片集成工艺技术,能够在同一芯片上制作Bipolar、CMOS和DMOS器件,BCD工艺综合了Bipolar器件高驱动、高频、高精度以及CMOS器件数字化、高集成度、低功耗的特性,同时还有DMOS器件抗高压、大电流、强驱动的能力。
虚拟IDM模式专注设计,同时深入工艺的开发和优化,但不拥有生产产线。
虚拟IDM模式是指IC设计厂商在专注设计环节的同时也拥有专有工艺技术,借助代工厂的产线进行晶圆制造工艺的开发和优化,同时要求代工厂按照自己开发的专有工艺进行晶圆制造。在该模式下,虚拟IDM厂商获取代工厂产线可用设备的相关信息,基于自身掌握的工艺技术进行制造工艺的开发和优化。
虚拟IDM厂商核心成果包括工艺流程文档、工艺应用文档、工艺设计工具包(PDK)。工艺流程文档规定特定工艺技术下基于晶圆厂产线资源的晶圆具体生产流程和制造参数,合作代工厂按照文档要求进行晶圆制造,但相关设备均为通用设备,产线既可以按照虚拟IDM公司要求生产产品,也可以给其他设计公司生产产品。
工艺应用文档和工艺设计工具用于研发和设计环节,其中工艺应用文档包含了特定工艺技术下所产出晶圆的器件电性参数、版图设计规则及可靠性报告等,工艺设计工具包是将特定技术编译成工具包,供公司芯片设计人员在EDA工具中调用来完成芯片的设计和验证,不提供给第三方公司。
对工艺技术的掌握程度是虚拟IDM模式和fabless模式的实质差异。
虚拟IDM厂商掌握完整晶圆制造工艺,能够将工艺技术运用到任何具有晶圆加工能力的代工厂中,无需依赖代工厂的工艺开放能力。
Fabless厂商不掌握晶圆制造工艺,直接采用合作代工厂的公共工艺进行晶圆制造。还有一类公司对工艺的掌握程度介于虚拟IDM和fabless模式之间,该类厂商尚未掌握完整的晶圆制造工艺,但具备在晶圆制造工艺和器件的理解认知技术上,对晶圆代工厂的公共工艺进行二次开发,针对其中的某些器件进行性能优化,并给予二次开发后的工艺进行生产。
从全球维度看,老牌模拟厂商大多采用IDM模式,这是由于模拟芯片设计环节需要根据流片结果不断调整,要求设计与制造紧耦,同时基础器件非标准化,制造环节需要大量独家know-how。而成立时间相对较晚的MPS(年成立)、矽力杰(年成立)则采用虚拟IDM模式。大陆模拟厂商由于起步较晚,普遍采用Fabless模式,而杰华特则是大陆模拟公司中先行采用虚拟IDM模式的公司。
虚拟IDM厂商与代工厂的合作可工艺开发阶段和晶圆采购阶段,其中工艺开发阶段包括三个环节:
1)立项研发阶段。
在该阶段,公司先获得代工厂与对应电压相关的产线参数信息,基于自身芯片设计开发需求及晶圆厂的产线资源实际情况,确定具体的工艺流程及所需实现的器件结构并进行仿真。在仿真设计完成后,代工厂按照公司设计的工艺流程进行测试/定型芯片的流片。流片完成后,公司对样品进行测试与分析,评估工艺流程及产出的器件性能是否满足要求,评估是否需要进一步优化。重复该过程直到满足要求,此环节一般历时1-2年。
2)定型阶段。
该阶段,公司根据立项研发阶段获得的相关数据和资料,进行全面总结和分析,并编制工艺流程文档,包括代工厂产线资源制造最终定型器件所需要的制造流程、各工艺环节的条件和参数设定等全部信息。在该环节,公司还会完成工艺流程所产出的定型器件的电学特性测试,并由代工厂协助完成定型器件的可靠性测试及提供测试数据,公司随后完成定型器件的数据整理,开发专有的工艺设计工具包及工艺应用文档。该阶段一般历时6个月。
3)量产阶段。
公司将确定的工艺流程导入合作代工厂的产线中,生产基于工艺技术要求的芯片。公司的工艺研发人员跟进解决量产中与期间、工艺相关的问题包括质量和良率等,并进行适当的微调,并持续进行优化和迭代。
在晶圆采购阶段,公司与晶圆厂签署采购框架协议,约定投片、付款、运输、退换货等情况,公司剔除晶圆制造需求,代工厂按照公司开发的专有工艺进行晶圆生产制造。
大陆虚拟IDM先行者,已掌握多产品线高中低压完整制造工艺。公司已掌握了DC/DC、AC/DC、线性电源芯片、电池管理芯片及信号链芯片等多产品线高中低压完整制造工艺,且能将工艺技术运用到任何具备加工能力的晶圆代工厂中。
目前,公司已构建了0.18um的7-55V中低压BCD工艺、0.18um的10-V高压BCD工艺,以及0.35um的10-V超高压BCD工艺等三大类工艺平台。
1)0.18um的7-55V中低压BCD工艺,已处国际先进水平。
该工艺平台已经过三期迭代,主要用于中低压全集成电源管理芯片的研发,已量产大陆首款60A单芯片全基层芯片、大电流POL等多个产品品类,终端如服务器、人工智能、通讯等低压大电流CPU供电场景。
2)0.18um的10-V高压BCD工艺。
公司该工艺击穿电压BV能力较强,尤其是V高耐压应用中优势显著,主要用于高压、高可靠性芯片的研发。基于该平台量产的产品如热插拔保护芯片,以太网供电芯片、桥式驱动芯片等,终端用于通讯、工业应用等。
3)0.35um的10-V超高压BCD工艺。
该工艺平台达到国际先进水平,适用于AC-DC系列产品的研发,量产产品如应用于高频GaN的ACF控制器等。
02约亿美元黄金赛道,广阔国产替代空间2.1约亿美元黄金赛道,海外龙头垄断
模拟芯片主要由信号链和电源链两部分构成。
1)信号链-连接真实世界与数字世界的桥梁。
现实世界的信号链续的线性信号方式出现,比如辐射(光和颜色)、运动(位置、速度和加速度)、声音、压力等,而在数字世界中信号是瞬时变化的,比如数字芯片仅能识别0伏状态或五伏状态,而不识别介于两者之间的信号,因此需要由传感器收集信号,然后模拟芯片将这类可量化的信号转换为数字信号(0和1),再交由数字芯片处理。主要包括三大类,即线性产品(放大器等)、转换器(ADC等)、接口。
2)电源链-管理和分配电源。
电源链产品可以提供电路保护,并为内部的各种组件提供稳定、适当的电压和电流,其包括四大类,一是以市电AC为电源的AC/DC芯片、二是以电池DC为电源的电池管理芯片、三是通用负载解决方案(DC/DC转换)、四是特殊负载解决方案(LED驱动为代表)。
模拟约亿美元大市场,中国市场占36%。根据ICInsight数据,年全球广义模拟芯片市场规模达亿美元(含信号链、电源链、射频),16-21年CAGR为9%,是增长较为稳定的半导体大赛道,占到半导体行业的13%。其中多亿为射频前端(属于广义的模拟芯片,不在本报告讨论范围),剩余约亿美元为电源链+信号链。IDC的数据显示,中国大陆占到全球模拟芯片市场的36%。
市场集中度相对较低,由海外大厂主导。由于模拟芯片下游应用领域分散导致细分市场极多,因此模拟行业市场集中度相对较低。但是市场占有率前十均为海外厂商,其中TI(强于电源链)和ADI(强于信号链)为模拟市场双龙头,年TI和ADI分别占模拟市场的29%、19%。
下游应用分散但市场占比基本稳定。模拟产品的下游应用十分广泛,几乎涵盖了所有的电子产品。下游应用市场占比基本稳定,其中通信领域占比最高,年通信占比为36%;汽车近年略有提升,从4年的20%提升到年的24%;消费略有下滑,从4年的23%下降至18%;工业在20%附近波动。
2.2公司聚焦电源管理,替代空间广阔
海外大厂料号上万种,全品类覆盖。由于模拟行业下游应用分散,所以需要大量通用料号来覆盖各类场景,一颗通用料号甚至可能被应用于几十个场景,但场景用量都不大,因此呈现出型号多、单型号出货量少的特点。国际行业龙头TI、ADI能够做到几乎全品类覆盖,并且每种品类提供大量料号可供选择,其中TI、ADI料号数量分别达多种、70种。
目前公司总产品0余款,重点布局buck转换器、负载开关和USB开关、LED驱动、ACDC几大品类。根据招股说明书显示,公司现已拥有0款以上可供销售、款以上在研的芯片产品型号。
此外我们对公司
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