産業グレードチップのワンストップ調達サービス

まず、工業製品は長期にわたる極度の高温/低温、高湿度、強い塩霧や電磁放射などの過酷な環境にさらされ、より過酷な環境で使用されるため、産業用チップは安定性、高信頼性、高セキュリティを備えていなければなりません。耐用年数が長い（たとえば、電力に必要な産業用チップアプリケーションの故障率は100万分の1未満、特定の主要製品は故障率「0」、製品設計寿命要件は7 * 24時間、10～20年の連続稼働） （家庭用電子機器の故障率は 1,000 分の 3 パーセントですが、設計寿命は 1 ～ 3 年です。）したがって、産業用チップの設計と製造では、厳格な歩留まり管理を確保し、品質の一貫性が保証された数億個のチップが必要です。一部の産業用グレードの製品では、専用の製造プロセスをカスタマイズする必要さえあります。

第二に、産業用チップはさまざまな製品のカスタムニーズを満たすため、汎用性、標準化、価格重視を追求する消費者用チップの特性を備えていません。産業用チップは多くの場合、カテゴリが多様で、単一カテゴリの小型ながら付加価値が高く、アプリケーションシナリオに合わせた研究開発とアプリケーション側とのソリューションの形成まで、研究開発とアプリケーションの緊密な統合が必要となるため、アプリケーションのイノベーションも同様に重要です。技術革新として。産業用チップ市場全体は、単一業界のブームの変動に簡単には影響されません。そのため、メモリチップやロジック回路などのデジタルチップの価格変動とは大きく異なり、市場変動も比較的小さい。世界最大の産業用チップメーカーであるテキサス・インスツルメンツの産業用クラスの製品ラインナップは10,000種類以上に達し、製品の粗利益は最大60％以上に達し、年間収益の成長も比較的安定しています。

第三に、産業用チップ企業の主な開発モデルは IDM モデルです。産業用チップの性能は、BCD (Biploar、CMOS、DMOS)、高周波領域、SiGe (シリコン ゲルマニウム) や GaAs (ガリウム ヒ素) などの多くの特殊プロセスを使用することで大きく異なり、自社生産ラインで多くの性能が発揮されます。より良いものを反映させるためには、特別な産業用途シナリオのニーズを満たすために、プロセスとパッケージング、統合の設計とプロセスの深さをカスタマイズする必要があることがよくあります。IDM モデルは、カスタマイズされた製造プロセスを通じて製品のパフォーマンスを向上させ、生産コストを削減できるため、世界をリードする産業用チップ企業にとって推奨される開発モデルとなっています。世界の産業用チップの売上収益約 485 億 6,000 万ドルのうち、370 億ドルの収益が IDM 企業によって占められており、世界の産業用チップ企業トップ 20 社のうち 18 社が IDM 企業です。

第四に、産業用チップ企業の市場集中度が高く、大手企業の状況は長期にわたって安定している。産業用チップ市場は過度に細分化されているため、一定の統合能力、専用プロセス、生産能力を備えた大企業が主要な市場シェアを占める傾向があり、買収や優位性を通じてより大きくより強力に成長し続けます。さらに、産業用チップ業界は一般に製品の更新が遅く、この分野に新規参入する企業が少なくなっているため、業界の独占パターンは強化され続けています。したがって、産業用チップ市場全体のパターンは、「大きいものは常に大きい、市場独占効果が大きい」という特徴を示しています。現在、世界の産業用チップ企業上位40社が総市場シェアの80％を占めており、米国の産業用チップ市場では米国メーカー上位20社が市場シェアの92.8％を占めている。

中国の産業用チップ開発状況

中国が新たなインフラストラクチャーと産業用インターネットを精力的に推進することにより、中国の産業用チップ市場の規模も急速に成長するだろう。2025年までに、中国の電力網、鉄道輸送、エネルギーと化学、地方公共団体、その他の産業分野におけるチップの年間需要は2,000億元近くになると予想されている。2025年の中国のチップ産業の市場規模は推定2兆を超え、産業用チップの需要だけで10％を占めるとの試算もある。その中で、産業用コンピューティングおよび制御チップ、アナログチップおよびセンサーの需要の合計が 60% 以上を占めました。

対照的に、中国は大工業国ではありますが、基本的なチップリンクでは大きく遅れています。現在、中国には多くの産業用チップ企業があり、その数は十分ではありませんが、全体的に細分化されており、相乗効果を形成しておらず、総合的な競争力は外国メーカーよりも弱く、製品は主にローエンド市場に集中しています。台湾の産業技術国際戦略開発研究所であるIC Insightsの最近のデータによると、2019年の本土のIC設計企業トップ10は、順にHeisi、Ziguang Group、Howe Technology、Bitmain、ZTE Microelectronics、Huada Integrated Circuit、Nanrui Smartcore Microelectronicsとなっている。 、ISSI、Zhaoyi Innovation、およびDatang Semiconductor。その中で、7位にランクされている北京スマートコア・マイクロエレクトロニクスは、主に産業用チップメーカーからの収益を上げている唯一の企業であり、他の企業は主に民生用の消費者向けチップである。

さらに、このリストには反映されていない産業グレードのチップメーカーの現地設計および製造もいくつかあり、特にセンサーやパワーデバイスでは、いくつかの現地企業が躍進を遂げています。Goer などは国内のセンサー分野をリードしており、電気音響産業のマイクロ電気音響部品や民生用電気音響製品の開発と製造において非常に競争力があります。パワーデバイスに関しては、CNMCやBYDに代表される地元企業がIGBTの分野で実績を上げており、電気自動車や高速鉄道のIGBTの国内代替を実現している。

全体として、中国の地元産業用チップメーカーの製品は依然としてパワーデバイス、産業用制御MCU、センサーが主ですが、高性能アナログ製品、ADC、CPU、FPGA、産業用ストレージなどの他の主要カテゴリの産業用チップも含まれています。中国企業と国際的な大手製造業との間には依然として大きな隔たりがある。

長い間、中国の産業システムの構築と発展は産業用チップよりも優先されており、産業機器に使用されるチップは主に海外の大手メーカーから調達されている。中国と米国の間で貿易摩擦が発生する前は、現地メーカーにはトライアルの機会がほとんど与えられず、これが現地産業用チップの開発をある程度妨げ、また現地産業のリスク対策能力の向上にも悪影響を及ぼしていました。産業用チップは民生用チップとは異なり、全体的なパフォーマンス要件が高く、研究開発サイクルが比較的長く、アプリケーションの安定性が高く、交換頻度が低いという特徴があります。国際的なチップのサプライチェーンが市場以外の要因によって遮断または制限されると、国内の産業用チップの大規模商業化の経験が浅く、試行錯誤が続くため、適切な代替品を短期間で見つけるのは困難です。繰り返しが発生するため、産業システムの運用に影響を及ぼします。一方で、国内経済全体の低迷を背景に、伝統産業は新たな産業の成長点を開拓する必要があり、産業用チップに基づく新たなインフラストラクチャーが産業の変革と高度化を促進しているが、行き詰まりの問題が発生した場合、問題が解決されなければ、新たな産業経済の成長に直接影響を及ぼし、産業力戦略の着実な前進を制限することになる。これを考慮すると、中国の地元の産業用チップにはより大きな開発スペースと市場が必要であり、それは地元のチップ産業の発展に役立つだけでなく、産業システムの健全で良性の運営にも役立ちます。