從應用驅(qū)動角度看集成電路的未來走向

作者 / 迎九 《電子產(chǎn)品世界》編輯

　　*“中荷半導體產(chǎn)業(yè)合作論壇”是由中國半導體行業(yè)協(xié)會、 荷蘭半導體行業(yè)協(xié)會主辦，中國半導體投資聯(lián)盟、廈門半導體投資集團有限公司和荷蘭協(xié)力咨詢有限公司承辦的。

摘要：在2018年3月12日廈門海滄舉行的“中荷半導體產(chǎn)業(yè)合作論壇*”上，廈門半導體投資集團公司總經(jīng)理王匯聯(lián)先生做了“細分與深耕，完善集成電路產(chǎn)業(yè)基礎工業(yè)體系”報告，介紹了他對國內(nèi)集成電路市場的觀察。本文節(jié)選了他對集成電路市場的特征分析及應用觀察部分的觀點。

中國半導體業(yè)波浪壯闊

　　不久前，美國的投審會否定了中資收購美國的種豬公司，可見美國已經(jīng)把種豬作為一個敏感行業(yè)了，這是有所指的，這個指的是中方。但是如果種豬也成為一個敏感行業(yè)的話，那可以肯定的是，也許2018年或2019年，中國半導體行業(yè)一定是波瀾壯闊的，而且會發(fā)展很多年。這個時候我們怎么做?我們要堅定我們的腳步。

集成電路由三大應用時代驅(qū)動

　　WSTS對在分析半導體產(chǎn)業(yè)時，認為有三個典型的發(fā)展階段(如圖1)：PC機、移動通訊，我們現(xiàn)在所處的5G、AI(人工智能)、IoT(物聯(lián)網(wǎng))。前兩代的特點是形成了比較大的規(guī)模，普及程度很高，這兩代有兩個典型產(chǎn)品——PC機和手機。手機又經(jīng)歷了從功能機到智能機?，F(xiàn)在我們所處的AI、5G、IoT該怎么做?

　　PC階段更多的是靠技術(shù)驅(qū)動，Intel可以一個CPU無限地延續(xù)下去，包括性能提升、成本降低，這是技術(shù)壟斷階段。

　　到移動互聯(lián)時代，包括筆記本、手機等，不僅僅是技術(shù)壟斷，還需要規(guī)模。

　　到了5G、IoT和人工智能階段，產(chǎn)業(yè)處于一個寡頭壟斷的格局。

　　從現(xiàn)在來看，做這個產(chǎn)業(yè)可能涉及到的競爭要素，一個是你的規(guī)模，同時你必須要能夠調(diào)動全球的半導體產(chǎn)業(yè)，因為這些產(chǎn)業(yè)不是局部可以玩得起的。為此，建議中國特別是廈門海滄能夠把視野看得更遠，而不僅僅是盯著自己的一畝三分地。

　　我們真正到AI和下一代的信息化應用的時候，典型服務和我們產(chǎn)品是什么?中國現(xiàn)在針對AI的炒作已經(jīng)進入到了瘋狂的程度。

集成電路新的支柱產(chǎn)品分析

　　此時集成電路產(chǎn)業(yè)支柱產(chǎn)品是什么?能不能支撐這么大的規(guī)模的投資，以及后續(xù)研發(fā)的支撐是什么?

　　圖2是光刻技術(shù)發(fā)展趨勢圖。摩爾定律從技術(shù)發(fā)展的角度來看就是光刻技術(shù)，圖2右上方是2017年IBM發(fā)布的5 nm技術(shù)。

　　智能手機已經(jīng)到了10 nm光刻工藝。10 nm是什么概念?我們一顆芯片成本，設計成功要二三億美元，另外，現(xiàn)在能夠提供納米技術(shù)的可能就只有三星、臺積電等三家，這三家到現(xiàn)在這個規(guī)模時，已經(jīng)超出了摩爾定律所限定的一些條件，因為摩爾定律很簡單，就是每18個月或24個月，性能翻番，或成本和功耗都會降低一半，它是能夠支撐這個產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。

　　但是，當?shù)?0 nm、7 nm、5 nm，甚至還有可能到3 nm節(jié)點的時候，所支撐的應用產(chǎn)品是什么?我們可能已經(jīng)到了一個拐點，此時我們有一些新的應用，包括AI、5G和IoT。

　　我們講人工智能，包括所謂的VR/AR、IoT等新的應用需求，特別是基于AI的計算資源要求越來越高，可以說海量數(shù)據(jù)下它對計算資源越來越高。還有一個是功耗，能否達到終端上可以用?其實我們現(xiàn)有的芯片能力和現(xiàn)有的工藝技術(shù)下很難做到。

　　下面的路到底怎么走?業(yè)內(nèi)初步結(jié)論是：一個是按照摩爾定律走，不過技術(shù)發(fā)展是趨緩。但新興市場的迭代沒有我們想象得好，而且中國的資本市場與產(chǎn)業(yè)的玩法隔代差得比較大。2018年2月，王匯聯(lián)總經(jīng)理看到一個說法是“割韭菜”，就是把概念套在資本市場里，以此套利，驅(qū)動股市價格的升高。從這個意義上來看，我們現(xiàn)有的集成電路產(chǎn)業(yè)和技術(shù)能否支撐接下來的應用?

　　半導體領(lǐng)域從技術(shù)研發(fā)和演進還會再朝前走。胡正明教授(注：FinFET的發(fā)明者,美籍華人)的一個觀點認為半導體產(chǎn)業(yè)還會往前走100年?？梢姲雽w領(lǐng)域的材料、新架構(gòu)、工藝技術(shù)研究工作從未停止，但是主要工作是在美國、歐洲、日本、韓國等國。中國到現(xiàn)在為止的產(chǎn)業(yè)特征還是拿來主義，我們拼的是計算資源和架構(gòu)——計算機架構(gòu)這么多年沒有改變。還有算法，海量數(shù)據(jù)的時候，以芯片為載體的軟件是未來一個很重要的載體。還有速度(延時)和功耗，因為現(xiàn)在人的習慣是通過移動方式，移動方式可以解決一切問題。

　　從元素周期表可見(如圖3)，1985年只有十余種化學元素，2015用了幾十種。從這個意義上來看，半導體產(chǎn)業(yè)投資巨大，回報周期長，一定是要有相應的市場和產(chǎn)品去支撐，這是規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)特征。這一點到現(xiàn)在為止沒有改變，而且在相當長的一段時間內(nèi)也不會有改變。

　　所以帶來的問題是我們要有一個基本的、新技術(shù)的核心市場的迭代，大家不要忘了一個基本性質(zhì)，就是要符合商業(yè)邏輯。

調(diào)整中的產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　圖4是集成電路產(chǎn)業(yè)的生態(tài)，是一個閉環(huán)，中間是設計，綠色是IP、軟件和算法，灰色代表制造(工藝技術(shù))、裝備材料、供應鏈規(guī)模，最外層有系統(tǒng)集成、整機功能、接口、功耗等要求來定義芯片產(chǎn)品。

　　當然，這不僅僅涉及集成電路本身，一定要從系統(tǒng)本身，系統(tǒng)和服務這一端來考慮技術(shù)的發(fā)展?，F(xiàn)在單純以集成電路產(chǎn)業(yè)的思維來看待我們未來的發(fā)展，已經(jīng)遠遠不夠，而且很有可能會走彎路。以王匯聯(lián)總經(jīng)理二十多年的經(jīng)驗，從一個概念產(chǎn)生到真正形成應用市場，延展到芯片，集成電路的期限最少要5-10年。

　　2009年王匯聯(lián)總經(jīng)理在推物聯(lián)網(wǎng)的時候，很多人問：你們是不是在搞物流?到現(xiàn)在為止，IoT有剛性的應用場景嗎?現(xiàn)在還沒有看到。盡管我們曾經(jīng)做了很多類似希望形成剛需的應用場景的研究，甚至是示范工程，為此國家也投入了很多錢，但我們沒有看到。從這個意義上來看，產(chǎn)業(yè)生態(tài)一定會調(diào)整，但是產(chǎn)業(yè)生態(tài)的調(diào)整不是像大家預想的今天、明天、后天，也許是一個很長的持續(xù)過程。

　　我們半導體產(chǎn)業(yè)的企業(yè)家們要學習荷蘭，荷蘭圍繞大型企業(yè)布局了大量的中小企業(yè)，很多技術(shù)創(chuàng)新也是源自于中小企業(yè)，他們的技術(shù)氛圍就是技術(shù)驅(qū)動型。只有沉下心來在這個產(chǎn)業(yè)里做到無可替代才行。

　　我們中國企業(yè)現(xiàn)在是跨越式發(fā)展，建議再也不要提這個了。半導體產(chǎn)業(yè)要深耕下去，要踏踏實實地干活。

　　以5G、AI為代表的新興驅(qū)動市場會倒逼技術(shù)進步、產(chǎn)業(yè)生態(tài)和商業(yè)模式的調(diào)整。

　　首先，貨架式市場(規(guī)模化)向定制化芯片市場調(diào)整是大勢所趨，倒逼產(chǎn)業(yè)生態(tài)調(diào)整，加速技術(shù)進步。這種顯現(xiàn)不僅在中國，在國外也是如此。從這個意義上來講，中國很多綜合企業(yè)已經(jīng)開始感覺到，現(xiàn)在從技術(shù)創(chuàng)新的角度來看，集成電路產(chǎn)業(yè)對中小企業(yè)的門檻會越來越高，所以看似很容易，可以實現(xiàn)一個產(chǎn)品的芯片設計即可，但成功的概率不大。

　　其次，系統(tǒng)整機進入芯片行業(yè)加速，并購整合、重新洗牌加速。比如百度、小米，中國的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)包括華為也早早在芯片領(lǐng)域開始布局。系統(tǒng)整機進入芯片領(lǐng)域會加速推動這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但對現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和市場模式、市場生態(tài)的影響很大。高通、博通等的并購、洗牌一定會加速，這個加速應該是先從美國和一些技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的地區(qū)開始，因為它們的產(chǎn)業(yè)已處于成熟期，但中國的半導體產(chǎn)業(yè)還沒有到這個程度，所以對我們的影響是有滯后的，但已經(jīng)開始顯現(xiàn)。

　　最后，但不管怎么樣，中國的信息化進程和智能化進程一定對全球的集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會帶來深遠的影響，有可能在一定時期內(nèi)會改變整個產(chǎn)業(yè)的生態(tài)，但是我們不是要吃掉所有的產(chǎn)業(yè)，這個產(chǎn)業(yè)一定是全球布局的產(chǎn)業(yè)。

要注意AI過熱

　　AI不是一個新應用，是一個老話題，一直存在?，F(xiàn)階段AI盡管是一個趨勢，但缺少可支撐的應用場景。另外，現(xiàn)在通用產(chǎn)品從芯片的角度來講，對于芯片提供商來說無法定義(包括CPU、GPU、FPGA、TPU、軟 件定義、ASIC等)。當你沒法定義，就沒法做?

　　技術(shù)發(fā)展尚有不確定的技術(shù)瓶頸，需注意基本的商業(yè)邏輯。例如技術(shù)本身的發(fā)展，到7nm、5 nm時，從工藝技術(shù)上來看有很多不確定因素，新的架構(gòu)、材料還沒有出現(xiàn)，還是處于一個研發(fā)狀態(tài)，有很多的技術(shù)問題和技術(shù)瓶頸。還有一個是要注意的是：一個新興市場形成它的迭代要看它的基本商業(yè)邏輯。

　　再有，系統(tǒng)整機、互聯(lián)網(wǎng)平臺公司可能是驅(qū)動AI應用的推手，切勿盲目跟進，特別是中小企業(yè)。從現(xiàn)在來看，系統(tǒng)整機和互聯(lián)網(wǎng)平臺公司確實在推AI，但有時候推得很缺德，有一些不怕死的企業(yè)也朝里面跳。這要特別注意。

　　最后，從新的應用到新的產(chǎn)品、到整個迭代周期，現(xiàn)在還不是那么理想，要5-10年才能成熟，而且在這個過程中，確實有很多不確定性。值得注意的是，80、90后的中產(chǎn)階層逐步成為消費主流。中國現(xiàn)在主流的消費應該是80后、90后，再過幾年是00后，這一代人的消費觀念和消費習慣跟我們60年代，甚至50年代、70年代的人消費習慣完全不同，從這個意義上來講，整個信息化的進程和智能化的進程會重構(gòu)中國人的生活方式。

　　同時也需要注意，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，國際巨頭和中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)也在布局下一步的技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈。同時也要特別注意，每一家都埋了不少雷，這些雷不一定看得很清楚，也希望荷蘭和中國半導體產(chǎn)業(yè)來進行合作，希望荷蘭的企業(yè)家找到靠譜的合作伙伴，例如中國半導體投資聯(lián)盟、廈門半導體投資集團公司等。

廈門半導體投資集團

　　廈門半導體投資集團從集成電路領(lǐng)域一個默默無聞的邊角地，一躍成為行業(yè)內(nèi)的“風暴眼”，廈門正在用實際行動積極構(gòu)建廈門地區(qū)完整的集成電路產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。隨著聯(lián)芯、三安、紫光展銳、通富微電等集成電路知名企業(yè)的項目落地和產(chǎn)業(yè)布局，廈門市正朝著集芯片制造、封裝、測試、基板支撐的制造業(yè)1小時供應鏈的方向去努力，廈門在吸引產(chǎn)業(yè)集聚、完善產(chǎn)業(yè)鏈條方面成效初顯，集成電路產(chǎn)業(yè)的企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)值規(guī)模雙雙“破百”。

　　2016年底，廈門海滄區(qū)政府出資成立廈門半導體投資集團有限公司，作為海滄區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要投資主體，發(fā)揮其在集成電路領(lǐng)域的投資、基金、資本運營、創(chuàng)新資源培育和引導的平臺化功能。公司注冊資本是11億元人民幣，2017年完成整個投資將近40億元人民幣。

結(jié)論

　　集成電路的進一步發(fā)展需要新的應用支撐，例如5G、AI、IoT等，但還沒有真正起來。中國集成電路市場波瀾壯闊，中國和荷蘭等海外企業(yè)家需攜手共進。廈門非常重視集成電路的發(fā)展，廈門半導體投資集團有限公司專注于半導體的投資。

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第5期第20頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。