從應用驅動角度看集成電路的未來走向

作者 / 迎九 《電子產品世界》編輯

　　*“中荷半導體產業合作論壇”是由中國半導體行業協會、 荷蘭半導體行業協會主辦，中國半導體投資聯盟、廈門半導體投資集團有限公司和荷蘭協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“中荷半導體產業合作論壇*”上，廈門半導體投資集團公司總經理王匯聯先生做了“細分與深耕，完善集成電路產業基礎工業體系”報告，介紹了他對國內集成電路市場的觀察。本文節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，可見美國已經把種豬作為一個敏感行業了，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的話，那可以肯定的是，也許2018年或2019年，中國半導體行業一定是波瀾壯闊的，而且會發展很多年。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動

　　WSTS對在分析半導體產業時，認為有三個典型的發展階段(如圖1)：PC機、移動通訊，我們現在所處的5G、AI(人工智能)、IoT(物聯網)。前兩代的特點是形成了比較大的規模，普及程度很高，這兩代有兩個典型產品——PC機和手機。手機又經歷了從功能機到智能機。現在我們所處的AI、5G、IoT該怎么做?

　　PC階段更多的是靠技術驅動，Intel可以一個CPU無限地延續下去，包括性能提升、成本降低，這是技術壟斷階段。

　　到移動互聯時代，包括筆記本、手機等，不僅僅是技術壟斷，還需要規模。

　　到了5G、IoT和人工智能階段，產業處于一個寡頭壟斷的格局。

　　從現在來看，做這個產業可能涉及到的競爭要素，一個是你的規模，同時你必須要能夠調動全球的半導體產業，因為這些產業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，典型服務和我們產品是什么?中國現在針對AI的炒作已經進入到了瘋狂的程度。

集成電路新的支柱產品分析

　　此時集成電路產業支柱產品是什么?能不能支撐這么大的規模的投資，以及后續研發的支撐是什么?

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

　　智能手機已經到了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，現在能夠提供納米技術的可能就只有三星、臺積電等三家，這三家到現在這個規模時，已經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業可持續發展的前提。

　　但是，當到10 nm、7 nm、5 nm，甚至還有可能到3 nm節點的時候，所支撐的應用產品是什么?我們可能已經到了一個拐點，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，可以說海量數據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?其實我們現有的芯片能力和現有的工藝技術下很難做到。

　　下面的路到底怎么走?業內初步結論是：一個是按照摩爾定律走，不過技術發展是趨緩。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業的玩法隔代差得比較大。2018年2月，王匯聯總經理看到一個說法是“割韭菜”，就是把概念套在資本市場里，以此套利，驅動股市價格的升高。從這個意義上來看，我們現有的集成電路產業和技術能否支撐接下來的應用?

　　半導體領域從技術研發和演進還會再朝前走。胡正明教授(注：FinFET的發明者,美籍華人)的一個觀點認為半導體產業還會往前走100年。可見半導體領域的材料、新架構、工藝技術研究工作從未停止，但是主要工作是在美國、歐洲、日本、韓國等國。中國到現在為止的產業特征還是拿來主義，我們拼的是計算資源和架構——計算機架構這么多年沒有改變。還有算法，海量數據的時候，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，半導體產業投資巨大，回報周期長，一定是要有相應的市場和產品去支撐，這是規模化的產業特征。這一點到現在為止沒有改變，而且在相當長的一段時間內也不會有改變。

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

調整中的產業生態

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

　　當然，這不僅僅涉及集成電路本身，一定要從系統本身，系統和服務這一端來考慮技術的發展。現在單純以集成電路產業的思維來看待我們未來的發展，已經遠遠不夠，而且很有可能會走彎路。以王匯聯總經理二十多年的經驗，從一個概念產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年王匯聯總經理在推物聯網的時候，很多人問：你們是不是在搞物流?到現在為止，IoT有剛性的應用場景嗎?現在還沒有看到。盡管我們曾經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，產業生態一定會調整，但是產業生態的調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過程。

　　我們半導體產業的企業家們要學習荷蘭，荷蘭圍繞大型企業布局了大量的中小企業，很多技術創新也是源自于中小企業，他們的技術氛圍就是技術驅動型。只有沉下心來在這個產業里做到無可替代才行。

　　我們中國企業現在是跨越式發展，建議再也不要提這個了。半導體產業要深耕下去，要踏踏實實地干活。

　　以5G、AI為代表的新興驅動市場會倒逼技術進步、產業生態和商業模式的調整。

　　首先，貨架式市場(規模化)向定制化芯片市場調整是大勢所趨，倒逼產業生態調整，加速技術進步。這種顯現不僅在中國，在國外也是如此。從這個意義上來講，中國很多綜合企業已經開始感覺到，現在從技術創新的角度來看，集成電路產業對中小企業的門檻會越來越高，所以看似很容易，可以實現一個產品的芯片設計即可，但成功的概率不大。

　　其次，系統整機進入芯片行業加速，并購整合、重新洗牌加速。比如百度、小米，中國的互聯網企業包括華為也早早在芯片領域開始布局。系統整機進入芯片領域會加速推動這個產業的發展，但對現有的產業結構和市場模式、市場生態的影響很大。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產業高速發展的地區開始，因為它們的產業已處于成熟期，但中國的半導體產業還沒有到這個程度，所以對我們的影響是有滯后的，但已經開始顯現。

　　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業的發展會帶來深遠的影響，有可能在一定時期內會改變整個產業的生態，但是我們不是要吃掉所有的產業，這個產業一定是全球布局的產業。

要注意AI過熱

　　AI不是一個新應用，是一個老話題，一直存在。現階段AI盡管是一個趨勢，但缺少可支撐的應用場景。另外，現在通用產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?

　　技術發展尚有不確定的技術瓶頸，需注意基本的商業邏輯。例如技術本身的發展，到7nm、5 nm時，從工藝技術上來看有很多不確定因素，新的架構、材料還沒有出現，還是處于一個研發狀態，有很多的技術問題和技術瓶頸。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邏輯。

　　再有，系統整機、互聯網平臺公司可能是驅動AI應用的推手，切勿盲目跟進，特別是中小企業。從現在來看，系統整機和互聯網平臺公司確實在推AI，但有時候推得很缺德，有一些不怕死的企業也朝里面跳。這要特別注意。

　　最后，從新的應用到新的產品、到整個迭代周期，現在還不是那么理想，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后的中產階層逐步成為消費主流。中國現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中國人的生活方式。

　　同時也需要注意，從產業發展看，國際巨頭和中國互聯網產業也在布局下一步的技術產業鏈。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業來進行合作，希望荷蘭的企業家找到靠譜的合作伙伴，例如中國半導體投資聯盟、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域一個默默無聞的邊角地，一躍成為行業內的“風暴眼”，廈門正在用實際行動積極構建廈門地區完整的集成電路產業生態圈。隨著聯芯、三安、紫光展銳、通富微電等集成電路知名企業的項目落地和產業布局，廈門市正朝著集芯片制造、封裝、測試、基板支撐的制造業1小時供應鏈的方向去努力，廈門在吸引產業集聚、完善產業鏈條方面成效初顯，集成電路產業的企業數量和產值規模雙雙“破百”。

　　2016年底，廈門海滄區政府出資成立廈門半導體投資集團有限公司，作為海滄區集成電路產業發展的主要投資主體，發揮其在集成電路領域的投資、基金、資本運營、創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。

結論

　　集成電路的進一步發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家需攜手共進。廈門非常重視集成電路的發展，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。