高速混合信号芯片产业策划方案.docx

高速混合信号芯片产业策划方案最大程度发挥信息化的驱动作用，实施国家大数据战略，推进互联网+行动计划，引导新一代信息技术与经济社会各领域深度融合，推动优势新兴业态向更广范围、更宽领域拓展，全面提升经济、文化、社会、生态文明和国防等领域信息化水平一、 集成电路产业发展概况（一）全球集成电路市场及分类概况集成电路行业作为全球信息产业的基础，是世界电子信息技术创新的基石集成电路行业具有生产技术工序难度高、芯片品类众多、技术迭代速度快、高投入与高风险并存等特点根据WSTS统计，2009至2020年，全球半导体产业市场规模由2，263亿美元增长至4，404亿美元，2021年世界半导体市场规模达到5，559亿美元，比2020年增长26．2%全球半导体产业在历史发展过程中呈现了较强的周期性特征，通常以3-5年为一个完整行业周期半导体景气周期与宏观经济、下游应用需求以及自身产能库存等因素密切相关如果宏观经济波动较大或长期处于低谷，半导体行业的市场需求也将随之受到影响；下游市场的波动和低迷亦会导致对半导体产品的需求下降近年来，受到半导体行业下游市场技术迭代的加速与新应用需求的不断提升，半导体行业的整体周期性预计会呈现出缩短及平滑的趋势，在周期波动中整体呈现增长特征。

自2020年初至2021年，随着居家办公需求的快速增长、5G商业化带来的换机需求以及全球芯片产能紧缺等因素推动下，全球半导体产业迎来上行周期而2022年以来，随着世界经济呈现衰退态势、消费电子周期需求下行、新冠疫情反复及国际局势紧张等多重影响，半导体行业开始进入下行周期，PC、智能及视频会议等消费电子及前一轮上行周期需求提升较大的应用显现了需求调整的表现近期世界各主流半导体行业市场调研机构纷纷下调了对半导体未来两年的增速预期根据Gartner预测，2022年全球半导体市场规模为6，392．18亿美元，市场整体增速将放缓至7．4%（Gartner统计2021年较2020年半导体市场的同比增长为26．3%），到2023年随着半导体下行周期的进一步体现，全球半导体市场规模将回落至6，230．87亿美元，预计将下降2．5%根据WSTS的数据，2022年全球半导体市场规模将达6，332．38亿美元，同比增长13．9%，2023年预计将达6，623．60亿元，增速放缓至4．6%（WSTS统计2021年较2020年半导体市场的同比增长为26．2%）集成电路依照电路类型可分为模拟芯片、数字芯片和数模混合芯片。

模拟芯片主要用于处理模拟信号，可以分为信号链路和电源管理两大类芯片数字芯片主要用于处理数字信号，可分为微处理器、存储器和逻辑芯片数模混合芯片是把模拟和数字电路集成在单芯片上，主要包括Interface、ADC/DAC、DataSwitch等类型芯片高速混合信号芯片特指用于处理高速信号的数模混合信号芯片行业高速视频桥接及处理芯片、高速信号传输芯片产品既包含模拟信号的接收放大、模数转换、数据时钟恢复、数模转换、信号发送等相关功能的模拟电路，也包含协议处理、视频处理和控制等相关功能的数字电路，同时芯片主要处理的高清视频信号具有高速特征，属于典型的高速混合信号芯片二）中国集成电路市场发展概况集成电路行业是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性的产业《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》《国家信息化发展战略纲要》等重要文件的出台，以及社会各界对半导体行业的发展、产业链重构的日益重视，正使得我国半导体行业国产化进程逐步加速根据WSTS数据，中国大陆半导体产业规模从2015年540亿美元增长至2020年1，310亿美元，处于持续高速增长阶段近年来，在国家政策支持和全球贸易摩擦等宏观背景下，半导体产业的已成为确定性趋势，预计2025年中国大陆半导体产值将达到2，250亿美元，中国大陆半导体产值的全球占比将从2020年的30%增加至2025年的39%。

随着5G、AI、物联网、自动驾驶、AR/VR等新一轮科技应用逐渐走向产业化，未来十年中国半导体行业有望迎来与高速成长的黄金时期，逐步在全球半导体市场的结构性调整中占据举足轻重的地位，中国半导体行业发展迎来了历史性的发展机遇二、 高清视频芯片行业发展概况（一）高清视频芯片行业发展基本情况1、高清视频芯片行业发展基本情况近年来，随着显示技术和消费电子的蓬勃发展，高清视频技术已普遍应用于众多终端场景而5G、AIoT、云计算等新技术的进一步发展，进一步催生了大量高清视频的新场景、新应用、新模式，高清视频技术应用已愈来愈成为人类生活无处不在的新基建2020年以来，在全球新冠疫情背景下，高清视频技术为人类社会提供了远程医疗、远程教育、远程办公等更为多元的解决方案2022年北京冬奥会规模化应用了8K技术进行开幕式直播和重点赛事报道，联合5G网络、超高清摄像机、同步采集编码、画面合成、自由视角等高清视频相关技术及设备为全世界带来千人千面的自由式观赛体验同时，AR/VR等前沿高清视频技术将会是未来元宇宙相关产业虚实交汇的关键技术基础高清视频技术应用已愈来愈成为人类生活无处不在的新基建2019年3月，工信部、广电总局、央视印发《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，计划提出了到2022年我国超高清视频产业的发展目标，产业总体规模有望超过4万亿元人民币，超高清视频用户数达到2亿人。

高清视频产业涉及到数十个相关产业，从产业链来看，包括核心元器件、视频生产设备、网络传输设备、终端呈现设备等其中，高清视频芯片是高清视频产业发展的重要基础产业高清视频影像处理流程可分为影像采集、发送端影像处理、信号传输、接收端影像处理、影像显示等环节，每个环节均需要特定功能的视频芯片进行支持方能实现影像采集环节指由镜头汇聚外界景物发出的光线，通过传感器把外界图像分解成像素并转化为电信号，通过模数转换器转换成数字信号发送端的影像处理环节指由图像处理芯片和视频处理芯片对传感器传送的数字信号做初步处理，并进行如格式处理、画质提升等影像处理以及视频压缩编码信号传输环节是将视频信号通过特定传输媒介进行传输接收端的影像处理环节指显示终端接收到视频信号后，通过各功能芯片进行解码处理、协议格式化处理以及其他的视频显示处理以得到高清高质量的视频图像影像处理环节和信号传输环节中通常涉及不同协议之间的转换和传输，因此需要使用多个高清视频桥接芯片与高速信号传输芯片影像显示环节指通过显示时序控制芯片和显示驱动芯片将视频信号转换成显示屏驱动所需要的电压或者电流信号，以实现视频在显示终端的完美显示根据支持环节和实现功能类型的不同，高清视频芯片主要可分为三类。

第一类主要为显示驱动芯片和显示时序控制芯片，用于支持显示屏端的影像显示；第二类是主要为高清视频桥接芯片、高速信号传输芯片、视频图像处理芯片，用于支持前端视频的转换、传输及处理；第三类是主要功能为视频编解码的SoC芯片，如电视SoC、机顶盒SoC、网络摄像机SoC等芯片此外，影响采集环节中也需要使用镜头传感器等半导体元器件在影像处理环节所需功能及支持芯片，可主要分为视频图像处理芯片、视频处理SoC芯片、高清视频桥接芯片，三类芯片核心功能与用途存在差异，在复杂的视频影像处理系统中通过搭配使用发挥不同用途根据CINNOResearch统计，2020年全球高清视频芯片市场规模约1，052亿元人民币随着高清视频技术与人类社会的交融不断深化，越来越多的终端设备和场景产生了高清视频芯片的使用需求，如智能、平板电脑、可穿戴设备、安防摄像头、无人机等终端视频设备数量的持续增加将促进全球高清视频芯片市场的持续增长，预计2025年全球高清视频芯片市场规模将达到1，897亿元人民币，2020-2025年复合增长率约12．5%近年来，中国下游消费电子行业发展迅速，凭借电子整机制造的国产化率提升和巨大的本土市场需求，中国高清视频芯片行业的国产化率有望持续提升。

根据CINNOResearch统计，2020年中国大陆高清视频芯片市场规模约467亿元人民币随着AR/VR等技术的发展，游戏、社交、电商等各个领域不断产生对高清视频应用的增量需求，持续带动高清视频芯片市场的发展，预计2025年中国大陆高清视频芯片市场规模将达到969亿元人民币，2020-2025年复合增长率约为15．7%2、高清视频桥接芯片产品与视频图像处理芯片及视频处理SoC芯片的关系视频图像处理芯片主要功能为图像视频的优化处理；视频处理SoC芯片则在满足基本图像处理的功能基础上，进一步追求网络传输、储存管理等其他功能的实现；视频桥接芯片则是处于前述二者、或其他芯片与芯片间、设备与设备间的桥梁，以实现高清视频信号的互联互通三类芯片具有截然不同的核心功能，在视频应用中相辅相成，构成完整的视频链路解决方案，各细分行业长期处于共同发展态势对于如安防监控、视频会议、车载显示、商业显示、AR/VR等企业面向的主要视频系统应用场景，需要完成从影像采集到视频处理、传输以及最终在各类显示终端上形成影像显示的完整方案，需要在设备与设备间、芯片与芯片间完成多次的视频信号桥接及传输由于各协议标准适用的物理接口以及支持传输的数据类型、支持特定功能等存在较大差异，因此不同应用场景、不同类型终端选择的视频传输协议也呈现多元化特征。

视频桥接芯片是各领域完整的视频芯片应用方案的重要组成部分，多种视频协议并存的行业长期发展趋势使得高清视频桥接芯片具有广阔的市场应用空间通常在SoC主芯片（包括视频处理SoC或更高性能的计算SoC芯片）中，会保留面向一种或少数高清高速视频接口来用于视频信号的输入和输出，但不会为集成视频协议的桥接功能而设计多种协议的发送和接收接口以实现转换同时，对于SoC主芯片而言，首先主流高清视频信号在工艺与技术路线上与追求高性能运算的主芯片即存在较大差异，其次不同协议间技术差异也较大，协议技术迭代节奏也与SoC主芯片的技术迭代不匹配其次SoC主芯片需要将大量的逻辑资源用于视频编解码、运算、网络传输、存储等功能，追求高性能和低功耗将视频协议桥接功能集成是对SoC主芯片的过度冗余设计，会升高成本、降低性能和增加功耗，进而降低SoC主芯片的性能和市场竞争力因此SoC主芯片厂商通常不会将研发投入重心在多种视频协议桥接转换技术的开发中，集成视频协议桥接功能也非视频处理SoC主芯片的技术发展方向，通常会选择在整体方案中搭配专用的视频桥接芯片来完成视频协议的转换和传输，部分主芯片厂商会在参考设计中积极将视频桥接芯片纳入整体方案中。

而在各领域下游客户的应用方案中，也会将视频桥接芯片等产品搭配SoC主芯片共同使用综上，随着视频应用演进的过程中技术和应用场景的丰富性，多种视频协议随着行业发展涌现并长期共存视频图像处理芯片、视频处理SoC芯片、高清视频桥接芯片核心功能不同，共同组成复杂完整的视频芯片应用方案，视频桥接芯片在复杂的视频系统应用发挥重要作用，具有广阔的发展空间二）高清视频信号协议类型概况视频接口主要作用是将视频信号输出到外部设备，或者是收集外部采集的视频信号视频接口技术包含物理传输通道和信号传输协议HDMI协议由HDMI组织发起，是当前主流的高清视频协议之一大部分的电视、投影仪等显示设备及家用机顶盒广泛使用了HDMI协议，目前知名游戏主机亦普遍采用HDMI协议作为线路传输途径HDMI协议已从HDMI1．0版本演化到最新的HDMI2．1版本DP协议是视频电子标准协会推出的数字式视频协议DP接口与HDMI接口均支持一根信号线同时传输视频和音频信号DP接口可以直接作为语音、视频等高带宽数据的传输通道及进行无延迟的游戏控制除实现设备与设备之间的连接外，DP还可用作设备内部的接口DP协议已从第一代DP1．0版本发展到目前最新的DP2．0版本。

USBType-CUSB协议由英特尔等多。